DE1916290C3 - Elektrische Stromversorgungseinrichtung mit einem permanentmagnetischen Wechselstrom-Generator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Stromversorgungseinrichtung mit einem permanentmagnetischen Wechseistrom-Generator, einem Doppelweggleichrichter und einem Halbleiter-Spannungsreglers, der bei Überschreiten des Spannungs-Soll-Wertes die Generatorklemmcn über einen steuerbaren Halbleiterschalter kurzschließt.

Bei einer bekannten Schaltung dieser Art ist der Doppelweggleichrichter aus in Brückenschaltung angeordneten Dioden aufgebaut, bei dem die Brücke von dem Wechselstromgenerator gebildet wird. Einer der Dioden ist der als Thyristor ausgebildete steuerbare Halbleiter-Schalter mit entgegengesetzter Polung parallelgeschaltet. Die Regelung der Stromzufuhr zu einer Batterie mit einer solchen Stromversorgungseinrichtung ist unzureichend, da nur jeweils in einer Halbperiode des Wechselstrom-Generators die Stromzufuhr zu der zu ladenden Batterie unterbrochen werden kann. Aus diesem Grunde besteht die Gefahr, daß die Batterie überladen wird (FR-PS 14 23 977). Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromversorgungseinrichtung zu schaffen, bei der eine bessere Regelung des Wechselstrom-Generators gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird mit einer Stromversorgungseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Generatorklemmen über je eine Diode an die positive: Leitung und über je ein Triac an die negative Leitung angeschlossen sind und daß die Steuerelektroden der Triacs je über eine Reihenschaltung aus einer Diode und einem Widerstand mit den Generatorklemmen verbunden sind, derart, daß die Triacs von der Generatorwechselspannung nacheinander eingeschaltet werden und jeweils wie Dioden wirksam sind und daß die Steuerelektroden an den Ausgang des Spannungsreglers derart angeschlossen sind, daß beim Überschreiten einer vorbestimmten Spannung alle Triacs einschaltbar sind.

Mit einer solchen Schaltung kann die Stromzufuhr zu einem Verhraucher, insbesondere zu einer Batterie, vollständig gesperrt werden, wenn kein Strom mehr benötigt wird, d. h, wenn z. B. die Batterie vollständig geladen ist.

In Fig. 1 und 2 ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen an Hand zweier Schaltungen dargestellt.

!n F i g. 1 weist ein permanentmagnetischer Einphasen-Wechselstrom-Generator eine Wicklung U auf, die über zwei Dioden 13 und 14 eine positive Stromleitung 12 und durch zwei Triacs 16 and 17 eine negative Stromleitung 15 mit Strom versorgt. Die Batterie 10 eines Straßenfahrzeuges ist an die Stromleitungen 12 und 15 angelegt, um vom Wechselstrom-Generator geladen zu werden. Die Steuerelektrode des Triacs 16 ist über eine Diode 22 und einen Widerstand 23 in Reihe mit der Verbindung zwischen dem Triac 16 und der Diode 13 verbunden, und die Steuerelektrode des Triacs 17 ist über eine Diode 24 und über den Widerstand 25 in Reihe mit der Verbindung zwischen der Diode 14 und dem Triac 17 verbunden.

Ein Widerstand 31 und ein einstellbarer Widerstand 32 sind in Reihe zwischen die Stromleitungen 12 und 15 geschaltet, wobei der Widerstand 32 durch eine Zenerdiode 33 und einen Widerstand 34 in Reihe überbrückt ist. Die Verbindung zwischen der Zenerdiode 33 und dem Widerstand 34 ist mit der Basis eines n-p-n Transistors 35 verbunden, dessen Emitter mit der Leitung 15 und dessen Kollektor über einen Widerstand 36 mit der Stromleitung 12 verbunden sind. Der Kollektor des Transistors 35 ist ferner mit der Basis eines n-p-n-Transistors 37 verbunden, dessen Emitter mit der Leitung 15 und dessen Kollektor über einen Widerstand 38 mit der Stromleitung 12 verbunden sind. Der Kollektor des Transistors 37 ist über Widerstände 39 bzw. 40 mit den Steuerelektroden der Triacs 16 und 17 verbunden.

Im Betrieb ist, solange die Spannung der Batterie 10 unter einem Sollwert liegt, der am Widerstand 32 eingestellt wird, die Zenerdiode 33 nichtleitend, und es erfolgt kein Fließen von Steuerelektrodenstrom im

«o Transistor 35. Durch den Widerstand 36 fließender Strom schaltet den Transistor 37 ein, so daß durch den Widerstand 38 fließender Strom durch den Kollektor und den Emitter des Transistors 37 fließen kann, wobei durch die Widerstände 39 und 40 kein Strom fließt.

In der Praxis hat sich herausgestellt, daß dann, wenn eine Anlage der dargestellten Art zum erstenmal unter Strom gesetzt wird, eines der Triacs 16 und 17 leitet. Wenn man einnimmt, daß das Triac 16 leitet, dann fließt Strom durch das Triac 16 und Diode 14. Wenn der Strom am Ende einer Halbperiode auf Null abfällt, beginnt die Spannung in der Wicklung 11 sich umzukehren und gibt dabei der Diode 13 eine Vorspannung und bewirkt, daß die Verbindung zwischen der Diode 14 und dem Triac 17 unter die negative Spannung der Batterie abfällt, so daß Strom durch den Widerstand 25 und die Diode 24 fließt, um das Triac 17 einzuschalten. Während der nächsten Halbperiode leiten das Triac 17 und die Diode 13, und am Ende der Stromhalbperiode bewirkt die induzierte EMK in der Wicklung 11 ein Fließen von Strom durch den Widerstand 23 und die Diode 22, um das Triac 16 einzuschalten. Das geht so lange weiter, wie sich die Spannung unter einem Sollwert befindet. Wenn die Batteriespannung den Sollwert erreicht, leitet die Zenerdiode 33 und schaltet den Transistor 37 aus, so daß der Steuerelektrodenstrom für beide Triacs 16 und 17 über die Widerstände 39 und 40 vorhanden ist. Als Folge davon leiten beide Triacs gleichzeitig und schließen die

icklung 11 kurz, so daß vom Wechselstrom-Genera-■ kein Ausgang erhalten wird. Wenn die Spannung ter den Sollwert abfällt, wird die Zenerdiode sgeschaltet, und der Transistor 37 leitet, so daß durch : Widerstände 39 und 40 kein weiterer Strom fließt. In sem Zustand leiten beide Triacs 16 und 17, sobald loch der durch ein Triac fließende Strom auf Null Fällt, schaltet dieses Triac ab, und danach schaltet die luzierte EMK in der Wicklung 11 die Triacs wechselnd ein, wie das zuvor beschrieben worden ist.
Die Erfindung kann natürlich auch für ein Mehrphalsystem Anwendung finden, wobei in Fig.2 für sen Zweck eine geeignete Schaltung gezeigt ist Ein

permanent magnetischer Dreiphasenwechselstrom-Generator 41 versorgt eine positive Stromleitung 42 über drei Dioden und eine negative Stromleitung 43 über drei Triacs mit Strom. Die Steuerelektrode des jeweiligen Triacs ist über einen Reihenstromkreis mit einer Diode und einem Widerstand mit der Verbindung zwischen dem Triac-Bauelement und der zugehörigen Diode verbunden, und die Steuerelektroden der drei Triacs sind ferner über drei Widerstände 44,45 und 46 mit dem Kollektor des Transistors 37 gemäß der Darstellung in F i g. 1 verbunden. Die Arbeitsweise ist genau die gleiche wie in der in F i g. 1 gezeigten Schaltung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrische Stromversorgungseinrichtung mit einem permanentmagnetischen Wechselstrom-Generator, einem Doppelweg-Gleichrichter und einem Halbleiter-Spannungsregler, der bei Oberschreiten des Spannungs-Soll-Wertes die Generatorklemmen über einen steuerbaren Halbleiterschalter kurzschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatorklemmen über je eine Diode (13, 14) an die positive Leitung (12) und über je ein Triac (16,17) an die negative Leitung (15) angeschlossen iind, daß die Steuerelektroden der Triacs (16,17) je über eine Reihenschaltung aus einer Diode und einem Widerstand (22, 23; 24, 25) mit den Generatorklemmen verbunden sind derart, daß die Triacs von der Gerieralorwechselspannung nacheinander ei-igeschal.'et werden und jeweils wie Dioden wirksam sind und daß die Steuerelektroden an den Ausgang des Spannungsreglers (31 —40) derart angeschlossen sind, daß beim Überschreiten einer vorbestimmten Spannung alle Triacs (16,27) einschaltbar sind.