DE1788139C3 - Schaltungsanordnung zum Halten einer an eine Last gelegten Spannung - Google Patents
Schaltungsanordnung zum Halten einer an eine Last gelegten SpannungInfo
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/62—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using bucking or boosting dc sources
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Description
daß der Schrittschalter jeweils diejenige Stellung einnimmt, die bewirkt, daß die vom Umschalter an die
Last gelegte Spannung im Toleranzbereich des fest-
30 gelegten Spannungsbereiches verbleibt. Das ist auch dann ohne weiteres und ohne zusätzlichen Aufwand
möglich, wenn die vorgegebene Toleranz sehr enge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs- Grenzen für den Spannungsbereich festlegt. Die An-•nordnung
zum Halten einer an eine Last gelegten zahl der erforderlichen Schalter und der zusätzlich
Spannung innerhalb eines mit vorgegebener ToIe- 35 erforderlichen elektronischen und Halbleiterbauelefanz
festgelegten Spannungsbereiches, mit einer aus mente wird auf diese Weise erheblich vermindert.
einer Reihenschaltung von Batterien bestehenden Dennoch wird die gewünschte Funktion der Schal-Spannungsquelle,
zwischen der und der Last ein tungsanordnung sicher und zuverlässig erreicht.
Selbsttätiger Umschalter liegt. Ausgestaltungen der Erfindung nach dem An-
Selbsttätiger Umschalter liegt. Ausgestaltungen der Erfindung nach dem An-
Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der 40 spruch 1 sind in den Ansprüchen 2 und 3 gekenn-
deutschen Auslegeschrift 1 104048 bekannt. Der- zeichnet.
«rtige Schaltungsanordnungen dienen in Stromver- Die Erfindung wird nachstehend an Hand der
Sorgungsanlagen dazu, die an die Last gegebene Ver- Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher er-
braucherspannung innerhalb eines vorgegebenen läutert. Es zeigt
Spannungsbereiches zu halten. Bei Batterien ist bei- 45 F i g. 1 eine Schaltungsanordnung gemäß der Er-
spielsweise die abgegebene Spannung vom Lade- findung und
fcustand der Batterie, von der Temperatur und ande- F i g. 2 eine mit der Schaltungsanordnung gemäß
ren Einflüssen abhängig. Den Spannungsschwankun- F i g. 1 erzielbaire Kennlinie,
gen muß Rechnung getragen werden. Bei der be- F i g. I zeigt eine Schaltungsanordnung, bei der kannten Schaltungsanordnung, die die Verbraucher- 50 zur Umschaltung von Batteriespannungen nur ein Spannung bei Ausfall der Netzstromversorgung zu (durch unterbrochene Linien eingeschlossener) Umlibernehmen hat, besteht die Reihenschaltung von schalter mit nachgeschaltetem elektromagnetischem Batterien aus einer Hauptbatterie und einer Zusatz- Schrittschalter R3, verwendet wird, der zwischen Ausbatterie. Gegebenenfalls kann auch noch eine zweite gangsklemmen c und d des Umschalters liegt, wobei Eusatzbatterie hinzukommen. Die Zusatzbatterien 55 eine feste Klemme N des Schrittschalters Ry an den Sind dabei so ausgelegt, daß sie eine weitergehende Pluspol α des Umschalters angeschlossen ist und Entladung der Hauptbatterie ermöglichen, ohne daß freie Kontakte 1, 2 ... η an Pluspole P1, P.,... Pn 0ie Verbraucherspannung unter ihre untere Grenze von Batterie B1, Bi...Bn angeschlossen sind. Diese fällt. Dadurch wird die Batteriekapazität besser aus- Batterien sind hintereinandergeschaltet. Die Minusgenutzt. Die erste Zusatzbatterie wird bei Ausfall 60 pole der Batterien sind an den Minuspol b des Umder Netzstromversorgung selbsttätig mit der Haupt- schalters angeschlossen. Eine Last R L liegt am Ausbatterie in Reihe geschaltet. Nur die zweite Zusatz- gang des Umschalters.
gen muß Rechnung getragen werden. Bei der be- F i g. I zeigt eine Schaltungsanordnung, bei der kannten Schaltungsanordnung, die die Verbraucher- 50 zur Umschaltung von Batteriespannungen nur ein Spannung bei Ausfall der Netzstromversorgung zu (durch unterbrochene Linien eingeschlossener) Umlibernehmen hat, besteht die Reihenschaltung von schalter mit nachgeschaltetem elektromagnetischem Batterien aus einer Hauptbatterie und einer Zusatz- Schrittschalter R3, verwendet wird, der zwischen Ausbatterie. Gegebenenfalls kann auch noch eine zweite gangsklemmen c und d des Umschalters liegt, wobei Eusatzbatterie hinzukommen. Die Zusatzbatterien 55 eine feste Klemme N des Schrittschalters Ry an den Sind dabei so ausgelegt, daß sie eine weitergehende Pluspol α des Umschalters angeschlossen ist und Entladung der Hauptbatterie ermöglichen, ohne daß freie Kontakte 1, 2 ... η an Pluspole P1, P.,... Pn 0ie Verbraucherspannung unter ihre untere Grenze von Batterie B1, Bi...Bn angeschlossen sind. Diese fällt. Dadurch wird die Batteriekapazität besser aus- Batterien sind hintereinandergeschaltet. Die Minusgenutzt. Die erste Zusatzbatterie wird bei Ausfall 60 pole der Batterien sind an den Minuspol b des Umder Netzstromversorgung selbsttätig mit der Haupt- schalters angeschlossen. Eine Last R L liegt am Ausbatterie in Reihe geschaltet. Nur die zweite Zusatz- gang des Umschalters.
batterie wird bei Absinken der von der Batteriever- Dieser Umschalter besteht aus Widerständen R1,
sorgung gelieferten Reihenschaltung bis zum unteren R2 ... R7. Die Widerstände R1 und R2 am Eingang
Grenzwert durch einen zusätzlichen spannungsabhän- 65 des Umschalters bilden einen Spannungsteiler, der
gigen Schalter zugeschaltet. Würden weitere Zusatz- zwischen dem Pluspol α und dem Minuspol b der
batterien vorgesehen, so müßten jeweils für jede Bat- Batterien liegt. Die Widerstände R1 und R2 können
terie auch zusätzliche Schalter und zusätzliche schal- feste Widerstandswerte haben. Es ist aber auch
möglich, für einige dieser Widerstände einen Widerstand mit temperaturabhängigem Widerstandswert
zu verwenden. Für die Widerstände R3, R4, R5, R6
und A7 weiden Widerstände nat festen Widerstandswerten
verwendet.
Am Verbindungspunkt der den Spannungsteiler bildenden Widerstände R1 und R2 ist eine Basis eines
n-p-n-Transistors Trx angeschlossen, dessen Kollektor
über den Widerstand R4 mit der Basis eines weiteren
n-p-n-Transistors TV2 verbunden ist. Die beiden
Transistoren Tr1 und Trs bilden mit den Widerständen
R3 bis R7 einen Schmitt-Trigger. Der Ausgang
dieses Schmitt-Triggers, nämlich der Kollektor des Transistors 7rs ist mit der Basis eines p-n-p-Transistors
Tr3 verbunden, der einen Stromverstärker darstellt.
Diese Anordnung wirkt auf fol^nde Weise:
Wenn die angelegte Spannung zwischen dem Pluspol α und dem Minuspol b des Umschalters höher ist
als eine Bezugsspannung E, sperren die Transistoren Trt und TV9. Ist die angelegte Spannung kleiner als
die Bezugsspannung E, so leiten die Transistoren Tr11,
und Trx.
Nimmt man an, daß ein bewegliches Schaltmesser N', das zur festen Klemme N des Schrittschalters
Rj, führt, am Kontakt 1 liegt, so steht die
Spannung Vx der Batterie B1 am Pluspol α und
Minuspol b des Umschalters an. Ist die Spannung Vx
größer als die Bezugsspannung E des, Umschalters, so ist dieser gesperrt, und das Schaltmesser N' liegt
weiter am Kontakt 1 an, wobei der Last RL die Spannung Vx aufgedrückt wird. Die Spannung V1
fällt dann allmählich von dieser Spannung auf die Bezugsspannung £, wonach der Umschalter leitend
S wird und der Schrittschalter R, arbeitet Das Schaltmesser
N' bewegt sich zum Kontakt 2. Auf die Last RL werden die Spannungen der Batterien B1 und B2
gegeben. Wenn das Schaltmesser N' am Kontakt 2 anliegt, ändert sich die an dem Umschalter liegende
ίο Spannung in V2. Dieser Wert ist aber größer als die
Bezugsspannung £, so daß der Umschalter sofort sperrt und die Anlage des Schaltmessers N' am Kontakt
2 unverändert erhalten bleibt.
Fällt die angelegte Spannung Vt unter die Bezugs-
Fällt die angelegte Spannung Vt unter die Bezugs-
spannung E, so wird das Schaltmesser N' an den
Kontakt 3 weitergeschaltet. Das Schaltmesser N' wandert somit nacheinander vom Kontakt 2 bis zum
Kontakt n.
F i g. 2 zeigt die mit der Vorrichtung gemäß F i g. 1
ao erzielte Kennlinie. Die Ausgangsspannung VR, nämlich
die über der Last RL stehende Spannung, kann Veränderungen innerhalb eines gewissen Bereiches
zwischen Maximum und Minimum hervorrufen. Das Minimum ist der Wert der Bezugsspannung £ des
as Umschalters, und das Maximum ist der Wert der Bezugsspannung E, vergrößert um die Batteriespannung
zwischen den verschiedenen Kontakten. Diese Werte werden durch die Anzahl der Batterien
zwischen den Kontakten und den Spannungen dieser Batterien festgelegt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Schaltungsanordnung zum Halten einer an gebrauchen, wenn der Spannungsbereich, in dem die
eine Last gelegten Spannung innerhalb eines mit S an die Last gelegte Spannung gehalten werden muß,
'vorgegebener Toleranz festgelegten Sp?naungs- relativ groß ist Handelt es sich um einen engen
bereiches, mit einer aus einer Reihenschaltung Spannungsbereich, so müssen für jede der dann ervon
Batterien bestehenden Spannungsquelle zwi- forderlichen zahlreichen Batterien der Reihenschalscfaen
der und der Last ein selbsttätiger Umschal- rung jeweils Umschalter, Dioden usw. vorgesehen
ter liegt, dadurch gekennzeichnet, daß ίο werden, so daß sich ein erheblicher Bedarf an elekder
Umschalter aus einem Spannungsteiler (R1, ironischen Bauelementen ergibt.
A8) mk Baehgeschäjieter Kippstufe (TRV TR3) Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
besteht, daß der Eingang des Umschalters über Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art
einen mehrpoligen elektromagnetischen Schritt- so auszugestalten, daß für die Spannungsregelung
schalter (R,) jeweils mit einer der Batterien (A1, 15 selbst bei einem Spannungsbereich mit engen ToIe-
B? ... Bn) verbindbar ist und daß die Treib- ranzen und bei Verwendung vieler Batterien mög-
wicklung des Schrittschalters (Ry) an den Aus- liehst wenige Schalter erforderlich sind,
gang (r, d) des Umschalters angeschlossen ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgeraäß durch die
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelost.
durch gekennzeichnet, daß zumindest einer der ao Man erkennt zunächst, daß trotz einer beliebigen den Spannungsteiler (R1, R2) des Umschalters Zahl von Batterien in der Reihenschaltung nur noch aufbauenden Widerstände ein Widerstand mit ein einziger Umschalter erforderlich ist. Dieser ist temperaturabhängigem Widerstandswert ist. jedoch über einen elektromagnetischen Schrittschal-
durch gekennzeichnet, daß zumindest einer der ao Man erkennt zunächst, daß trotz einer beliebigen den Spannungsteiler (R1, R2) des Umschalters Zahl von Batterien in der Reihenschaltung nur noch aufbauenden Widerstände ein Widerstand mit ein einziger Umschalter erforderlich ist. Dieser ist temperaturabhängigem Widerstandswert ist. jedoch über einen elektromagnetischen Schrittschal-
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- ter an die Batterien angeschlossen. Durch den Andurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Batte- 25 schluß der Treibwicklung des Schrittschalters an den
rien (B1, B, ... Bn) um Brennstoffzellen handelt. Ausgang des Umschalters wird dabei sichergestellt,
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19651788139 DE1788139C3 (de) | 1965-12-17 | 1965-12-17 | Schaltungsanordnung zum Halten einer an eine Last gelegten Spannung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19651788139 DE1788139C3 (de) | 1965-12-17 | 1965-12-17 | Schaltungsanordnung zum Halten einer an eine Last gelegten Spannung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1788139A1 DE1788139A1 (de) | 1973-02-15 |
DE1788139B2 DE1788139B2 (de) | 1974-08-01 |
DE1788139C3 true DE1788139C3 (de) | 1975-03-13 |
Family
ID=5706666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19651788139 Expired DE1788139C3 (de) | 1965-12-17 | 1965-12-17 | Schaltungsanordnung zum Halten einer an eine Last gelegten Spannung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1788139C3 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3106569A1 (de) * | 1981-02-21 | 1982-10-28 | Elwex Ltd., White Mill North, Wexford | Fahrradlichtanlage |
DE3339890A1 (de) * | 1983-11-04 | 1985-05-23 | Jungheinrich Unternehmensverwaltung Kg, 2000 Hamburg | Elektrik-anlage eines batteriegetriebenen fahrzeugs |
-
1965
- 1965-12-17 DE DE19651788139 patent/DE1788139C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1788139B2 (de) | 1974-08-01 |
DE1788139A1 (de) | 1973-02-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |