DE1919890B2 - Pruefvorrichtung fuer einen spannungsregler - Google Patents

Description

einen Kondensator 21 und einen Widerstand 22 in

35 Reihe geschaltet und ist ferner mit der Klemme Il

über eine Diode 23 verbunden. Tin Kondensator 24

ist zwischen der Basis und dem Kollektor des Transistors 18 geschaltet, um Radiostörungen herabzusetzen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfvorrich- 4c In Betrieb, wenn die Ausgangsspannung des Ge-

tung für einen Spannungsregler eines mit einer Feld- nerators sich unterhalb eines vorbestimmten Wertes

wicklung ausgestatteten Wechselstromgenerators, mit befindet, ist die Zenerdiode 17 im nichtleitenden Zu-

einem Simulator, der ein der Form der Ausgangs- stände, und der Transistor 18 ist abgeschaltet, so daß

spannung des Generators entsprechendes Signal er- der Strom, der durch den Widerstand 19 fließt, den

zeugt, das an den Eingang des Spannungsreglers an- 45 Transistor 20 in den leitenden Zustand versetzt, der

gelegt ist. den Strom zu der Feldwicklung leitet. Wenn eine

Eine sci;he Prüfvorrichtung ist in der USA.-Pa- vorbestimmte Spannung erreicht wird, wird die

tentschrift 2 957 138 beschrieben. Zenerdiode 17 gezündet und schaltet den Transistor

Aufgabe der Erfindung ist es, dieses bekannte IS ein, so daß der Strom, der durch den Widerstand

Prüfprinzip auf einen bekannten Transistor-Span- 50 19 fließt, über den Transistor 18 abgeleitet wird. Die

nungsregler anzuwenden und eine hierfür geeignete Rückkopplungsverbindung über den Kondensator 21

Schaltungsanordnung anzugeben. und den Widerstand 22 bewirkt, daß die Schaltung

Diese Aufgabe ist bei einer Prüfvorrichtung der zwischen einem ersten Zustand, in dem der Transi-

obengenannten Art dadurch gelöst, daß bei ihrer stör 20 voll leitet und der Transistor 18 abgeschaltet

Verwendung für einen Generator, ä^r einen die Ge- 55 ist und einem zweiten Zustand, in dem der Transistor

neratorspannung abtastenden Eingangstransistor und 20 abgeschaltet und der Transistor 19 leitet, oszil-

einen den Strom in der Feldwicklung steuernden liert. Das Verhältnis der Einschalt- bzw. Ausschalt-

Ausgangstransistor sowie eine die Feldwicklung dauer wird durch den Strom bestimmt, der durch die

überbrückende Diode und eine Rückkopplung zwi- Zenerdiode 17 fließt, der wiederum durch die Span-

schen den beiden Transistoren aufweist, die eine Os- 60 nung zwischen den Klemmen 11 und 12 bestimmt

zillation des Spannungsreglers mit einer von der Ge- wird. Auf diese Weise wird eine Spannung von recht-

neratorspannung abhängigen Frequenz bewirkt, das eckiger Wellenform in der Feldwicklung erzeugt, wo-

Signal des Simulators an dem Eingangstransistor des bei die Stromstärke durch den Stromfluß bestimmt

Spannungsreglers anliegt und daß eine Zählschaltung wird, der über die Zenerdiode 17 fließt, so daß die

vorgesehen ist, die vom Spannungsregler normaler- 65 Ausgangsspannung des Generators im wesentlichen

weise an die Feldwicklung gelieferten Impulse emp- konstant gehalten wird. Die Diode 23 ist vorgesehen,

fängt und bei Erreichen einer bestimmten Anzahl um die gegenelektromotorische Kraft, die in der

eine Kontrollampe ansteuert, sowie daß eine Um- Feldwicklung erzeugt wird, zu leiten.

In Fig.2 enthält die Schaltung der Prüfvorrichtung eine Spannungsquelle 30 für einen gleichgerichteten Wechselstrom, weiche Energie an eine positive Klemme 31 und an eine negative Klemme 32 liefert Die Vorrichtung enthält ferner Klemmen 11α, 12α und 13 α, die beim Prüfvorgang an die Klemmen 11, 12, 13 von Fig. I angeschlossen werden. Die Klemme 32 i«t mit der Klemme 12 a verbanden und ist geerdet, während die Klemme 31 über einen Widerstand 34 an eine Versorgungsleituig 35 angeschlossen ist Die Klemmen 31 und 31 sind mittels eines Glättungskondensators 33 überbrückt

In Reihe zwischen der Versorgungsleitung 35 und. der Klemme 32 sind ein Widerstand 36 usd die KoIIektor-Emitter-Strecke eines npn-Transistors 37 geschaltet Die Basis des Transistors 37 ist mit der Klemme 32 über einen Widerstand 38 verbunden und ist ferner über eine Zenerdiode 39 an einen veränderbaren Abgriff auf einem Widerstand 40 angeschlossen. Ein Ende des Widerstandes 4* ist mit der Klemme 32 über einen Widerstand 41 verbunden und das andere Ende des Widerstandes 4tf ist an den Emitter eines npn-Transistors 42 angeschlossen, dessen Kollektor an der Leitung 35 liegt und dessen Basis mit dem Kollektor des Transistor 37 verbunden i>t. Der Emitter des Transistors 42 ist mit dem Kollektor eines npn-Transistors 43 verbunden, dessen Kollektor ferner mit der Leitung 35 über einen Widerstand 44 und dessen Emitter über eine Diode 45 und einen Kondensator 46 mit der Leitung Λ verbunden ist. Die Verbindungsstelle der Diode 45 und des Kondensators 46 ist über einen Widerstand 47 mit der Basis eines npn-Transistors 48 verbunden, dessen Emitter an der Klemme 32 liegt und dessen Kollektor an die Leitung 35 über einen Widerstand 49 angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors 48 ist ferner über eine Diode 51 und eine Zenerdiode 52 mit der Basis des Transistors 37 verbunden.

Die Basis des Transistors 43 ist mit dem Kollektor eines npn-Transistors 53 verbunden, dessen Kollektor ferner über einen Widerstand 54 mit dem Kollektor des Transistors 43 verburden ist. Der Emitter des Transistors 53 ist über Dioden 55. 56 in Reihe mit der Klemme 32 verbunden, während dessen Basis über einen Widerstand 57 an der Klemme 13 a liegt, die ferner übei einen Widerstand 58 mit der Verbindungsstelle zwischen der Diode 45 und dem Kondensator 46 verbunden ist. Ein weiterer Anschluß von der Klemme 13 α wird über einen Widerstand 59 und einen Kondensator 61 in Reihe 7u der Kathode einer Diode 63 und der Anode einer Diode 62 hergestellt. Die Anode der Diode 63 liegt an der Klemme 32, und die Kathode der Diode 62 liegt an der Verbindungsstelle eines Widerstandes 64 und eines Kondensators 65, die in Reihe zwischen der Basis eines npn-Transistors 66 und der Klemme 32 geschaltet sind. Der Transistor 66 liegt mit seinem Emitter an der Klemme 32, und dessen Kollektor ist über einen Widerstand 67 und eine Kontrolleuchte 68 mit der Klemme 31 verbunden, die außerdem über einen handbetätigten Kontakt 69 und ein Relais 71 in Reihe mit der Klemme 32 verbunden ist. Das Relais 71 ist mittels einer Diode 72 überbrückt und betätigt zwei Kontakte 71 a, 71 b. Im nichterregten Zustand des Relais vorbindet der Kontakt 71 b die Klemme 11a mit der Kathode der Diode iJ, und der Kontakt 71a schaltet ein Anzeigegerät 73 zwischen die Klemme 21 a und die Klemme 11α ein. Bei Erregung des Relais 71 werden die Kontakte 71a, lib derart bewegt daß die Klemme II α mit der Klemme 12 a verbunden ist und das Anzeigegerät 73 zwischen die Klemme 12 a und die Kathode der Diode 45 geschaltet wird.

Die Vorrichtung erzeugt zwischen der Kathode der Diode 45 und der Klemme 32 ein Signal, das die Ausgangsspannung eines Wechselstromgenerators si-

muliert Dieses Signal wird an den Spannungsregler angelegt der, falls er vorschriftsmäßig arbeitet eine Ausgangsspannung mit rechteckiger Wellenform an dessen Klemme 13 erzeugt Die Spannung wird über die Klemme 13 a zurück in die Vorrichtung geleitet

t5 die eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen zählt wonach die Kontrolleuchte 68 aufleuchtet und somit anzeigt daß der Spannungsregler ordnungsgemäß arbeitet. Eine weitere Prüfung wird hierauf ausgeführt, um festzustellen, ob die Dic-c 23 des Spannungs-

ao regiere in Ordnung ist. Diese Prüfung soll nachstehend noch näher erläutert werden.

Zunächst wird in der Schaltung gemäß der Erfindung die Ausgaugsspannung von der Stromquelle 30 durvh den Kondensator geglättet. Bei der Strom-

»5 quelle 30 werden, falls erforderlich, Überlastungssicherunger vorgesehen, die die Vorrichtung vor einem hohen Anfangsladestiom schützen sollen, wenn die Vorrichtung eingeschaltet wird. Die Transistoren 37 und 42, die Zenerdiode 39 und die Widerstände 41. 40. 38 und 36 bilden eirjn Spannungsregler von einer bekannten Art, der die Spannung zwischen der Leitung 35 und der Klemme 32 bestimmt. Der Transistor 42 empfängt über den Widerstand 36 einen Basisstrom und falls die Spannung in der Leirung 35 über einen vorbestimmten Wert ansteigt, der durch die Stellung des Abgriffes auf dem Widerstand 40 ausgewählt wird, wird die Zenerdiode 39 gezündet und liefert Basisstrom an den Transistor 37. der in seinem eingeschalteten Zustand Basisstrom von

4ö dem Transistor 42 ableitet.

Der Simulator des Wechselstromgenerator* enthält Dioden 55, 56 und 45, die Transistoren 53, 43. die Widerstände 57, 58 und 54 und den Kondensator 46. Die Dioden 55 und 56 bilden eine nichtlineare Bahn zwischen dem Emiiter des Transistors 53 und der Klemme 32 und halten das Emitterpotential des Transistors 53 im wesentlichen konstant, wenn sich der Transistor 53 im leitenden Zustand befindet. Der Transistor 53 wirkt als ein einstufiger Gleiclistromverstärker, dessen Basis-Emitter-Strom von der Klemme 13a gespeist wird und ist auf diese Weise direkt proportional dem Strom der Feld wick! ung, der von dem Spannungsregler während der Prüfung zugeführt wird. Der Transistor 53 bewirkt eine Phasenänderung von 180^c, und dessen Ausgang steuett den Transistor 43 und erzeugt eine Ausgangsspannung an der Kathode der Diode 45 zu der Klemme 11 a. Falls der Spannungsregler in einem Kraftfahrzeug in Verbindung mit einem Wechselstromgenerator verwendet wird, wird das Potential zwischen den Klemmen 11 α und 12 a durch den Strom, der in der Feldwicklung fließt, verändert. In dem Simulator wird kein Strom an die Feldwicklung angelegt, jedoch statt dessen fließt er über die Klemmen 13 und 13 α und steuert den Transistor 53, der seinerseits die Ausgangsspannung des Transistors 43 steuert, so daß die Ausgangsspannung zwischen den Klemmen 11a, 12 a in der gleichen Weise geregelt wird, als wenn sich der

5 6

Spannungsregler in Betrieb mit einem Wechselstrom- tung zusammengeschaltet und beobachtet wird, daß

generator befindet. das Anzeigegerät 73 eine Spannung innerhalb eines

Es ist von besonderer Bedeutung, daß die Vor- vorbestimmten Bereiches anzeigt, wonach das Aufrichtung gegenüber Fehlern, die in dem Spannungs- leuchten der Kontrolleuchte 68 beobachtet wird, regler auftreten können, geschützt wird, so daß diese 5 Falls die Kontrolleuchte 68 nicht aufleuchtet, bedeu-Fehler die Vorrichtung nicht zerstören oder beschä- tet das einen Fehler innerhalb des Spannungsreglers, digen können. Wenn die Vorrichtung zum erstenmal Während des Prüfvorganges, der oben erwähnt angeschlossen wird, steigt die Ausgangsspannung der wurde, zeigt das Anzeigegerät 73 die Ausgangsspan-Quelle 30 schnell bis zu ihrer normalen Betriebs- nung des Simulators des Wechselstromgenerators an. höhe an, und der Widerstand 34 schützt den Konden- io Dieses Anzeigegerät wird außerdem verwendet, um sator 46, die Diode 45 und die Transistoren 43 und einen weiteren Prüfvorgang durchzuführen, der er-42. Wenn die Vorrichtung abgeschaltet wird, entla- forderlich ist, um sicherzustellen, daß der Spanden sich die verschiedenen Kondensatoren der Schal- nungsregler in Ordnung ist. Während des Prüfvortung, und die Diode 45 verhindert bei der Entladung ganges, der wie vorstehend beschrieben ausgeführt des Kondensators 46 eine Beschädigung des Transi- 15 wird, kann indessen keine Prüfung vorgenommen stors 43. werden, die angibt, daß die Diode 23 in Ordnung ist,

Der Transistor 48, die Widerstände 47 und 49, da die Diode 23 nur wirksam ist, wenn die Feldwickdie Diode 51 und die Zenerdiode 52 sind in der lung angeschlossen ist und die umgekehrte Spannung Schaltung angeordnet, um eine Beschädigung für den an der Feldwicklung leitet. Es muß somit eine zweite Fall zu verhindern, daß der Spannungsregler, der ge- so Prüfung durchgeführt werden, um sicherzustellen, prüft werden soll, einen inneren Kurzschluß enthält. daß die Diode 23 in Ordnung ist. Hierzu schließt die Wenn ein solcher Fehler auftritt, liegt die Spannung Bedienungsperson den Schalter 69, so daß das Relais an dem Kondensator 46 immer über einer vorbc- 71 erregt wird und die Kontakte 71 α und 71 b die stimmten Höhe, und der Widerstand 47 ist derart ge- Klemme IU mit der Klemme 12a und die Kathode wählt, daß in diesem Zustand der Transistor 48 voll as der Diode 45 mit dem Anzeigegerät 73 verbinden, leitend ist. Der Widerstand 49 begrenzt hierbei den Der Strom des Simulators des Wechselstromgenera-Stromfluß durch den Transistor 48 auf einen siehe- tors fließt jetzt durch das Anzeigegerät 73 zu der ren Wert. Bei dieser Stufe befindet sich die Zener- Klemme 12 α und in einer parallelen Bahn die über diode 52 im nichtleitenden Zustand. Falls jedoch aus den Widerstand 58, die Klemmen 13 a, 13 die Diode irgendeinem Grunde die Klemmen 11 und 12 des 30 23, die Klemmen 11 und 11a und über den Kontakt Spannungsreglers miteinander verbunden sind, also 716 geschlossen wird. Falls die Diode 23 in Ordein Kurzschluß vorliegt, wird der Kondensator 46 nung ist, wird der Transistor 53 abgeschaltet, und der schnell entladen, wenn die Prüfvorrichtung an den Transistor 43 leitet stark, so daß am Anzeigegerät 73 Spannungsregler angeschlossen wird, und der Transi- eine sehr hohe Anzeige auftritt, die so gewählt wird, stör 48 wird abgeschaltet. Die Zenerdiode 52 wird 35 daß sie oberhalb der Anzeigeskala liegt, jedoch nicht jetzt gezündet und schaltet den Transistor 37 ein, so genügend hoch ist, um das Anzeigegerät zu beschädidaß der Ausgangsstrom des Transistors 42 auf eine gen Auf diese Weise zeigt die Bewegung des Zeigers Höhe herabgesetzt wird, bei der die Prüfvorrichtung des Anzeigegerätes 73 bei seinem vollen Zeigcrausnoch befriedigend, trotz eines Kurzschlusses, arbei- schlag, daß die Diode in Ordnung ist. Falls die Diode ten kann. 4P nicht in Ordnung ist, leitet der Transistor 53 stark,

Wie vorstehend erläutert, wird das vorschriftsmä- und ein wesentlich schwächerer Strom fließt jetzt ßige Arbeiten des Spannungsreglers durch Zählen durch den Transistor 43, so daß das Anzeigegerät 73 einer vorbestimmten Anzahl von Impulsen mit recht- somit einen sehr kleinen Anschlag anzeigt, der so geeckiger Wellenform durchgeführt. Es ist außeror- wählt wird, daß er sich unterhalb des anderen Endes dentlich wichtig, daß der Spannungsregler auf diese 45 der Skala be? Λ.

Weise geprüft wird und nicht von der Vorrichtung Einige Sp? ngsregler von der allgemeinen Art. angezeigt wird, daß ein Strom an der Klemme 13 a wie sie in Fi₀.1 gezeigt sind, besitzen vier Ausfließt Falls die Anzahl der rechteckigen Inipulse gangsklemmen, von denen eine zum Anschluß an nicht gezählt wird, kann sonst die Prüfvorrichtung eine Kontrolleuchte vorgesehen ist Zwei diesel anzeigen, daß der Spannungsregler in Ordnung ist 00 Klemmen sind tatsächlich positive Klemmen, und wahren 1 er tatsächlich dauernd ohne Abzuschalten solche Spannungsregler können in exakt der gleicher eine Ausgangsspannung an die Feldwicklung liefert Weise, wie oben beschrieben, mittels der Vorrichtung und nicht wie es eigentlich erforderlich ist intermit- überprüft werden. Hierzu enthält die Prüfvorrichtuni tierend arbeitet Der Widerstand 59, der Kondensa- einen Satz von drei Klemmen, wie sie gezeigt sind tor 61 und die Dioden 62 und 63 bilden eine be- 55 zum Anschluß an einen Spannungsregler mit dre kannte Diodenpumpschaltung zum Aufladen des Klemmen und einen zweiten Satz von vier Klemmer Kondensators 65, und nach einer vorbestimmten An- zum Anschluß an einen Spannungsregler mit viei zahl von Impulsen erreicht die Spannung an dem Klemmen. Der Satz von vier Klemmen ist innerhalt Kondensator 65 eine Höhe, bei der der Transistor 66 des Prüfgerätes mit dem Satz von drei Klemmen der eingeschaltet wird, so daß die Kontrolleuchte 68 auf- 60 art verdrahtet, daß die Wirkungsweise des Prüfgerä leuchtet Auf diese Weise besteht alles was erforder- tes unbeeinflußt bleibt, ob ein Vier-Klemmen- ode lieh ist um einen Spannungsregler zu überprüfen, ein Drei-Klemmen-Spannungsregler geprüft werdet darin, daß der Spannungsregler mit der Prüfvorrich- soll.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

2799

Claims (1)

1. I 919 890

   1 2

   schalteinrichtung vorgesehen ist, mit der die Diode

   Patentanspruch: des Spannungsreglers an den Simulator und an ein

   den Strom durch die Diode prüfendes Anzeigegerät

   Prüfvorrichtung für einen Spannungsregler ansehtießbar isL

   eines mit einer Feldwicklung ausgestatteten 5 Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nach-

   Wechselstromgenerators, mit einem Simulator, stehend an Hand von Zeichnungen näher erläutert

   der ein der Form der Ausgangsspannung des Ge- werden. Es zeigt

   nerators entsprechendes Signal erzeugt, das an Fig. 1 ein Schaltungsschema eiser bekannten Art

   den Eingang des Spannungsreglers ssgelsgi ist, eines Spannungsreglers, der mit der Vorrichtung

   dadurch gekennzeichnet, daß bei ihrer u> gemäß der Erfindung überprüft werden soU,

   Verwendung für einen Generator, der einen die Fig.2 ein Schaltungsschema eines Ausföhrungs-

   Generatorspanrrong abtastenden Eingangstransi- beispiels der Vorrichtoag gemäß der Erfindung,

   stör (18) und einen den Strom in der FeJdwick- In Fig. 1 enthält der Spannungsregler Eingangs-

   Iung steuernden Ausgangstransistor (20) sowie klemmen 11 und 12, die an die positive bzw. nega-

   eine die Feldwicklung überbrückende Diode und 15 tive Klemme einer Kraftfahrzeugbatterie angeschlos-

   eine Rückkopplung (21, 22) zwischen den beiden sen werden, die von dem Wechselstromgenerator

   Transistoren (18, 20) aufweist, die eine OsziHa- über einen Doppelweggleichrichter aufgeladen wird,

   tion des Sp..>nungsreglers (14 bis 24) mit einer Der Wechselstromgenerator enthält eine Feldwick-

   von der Generatorspannung abhängigen Fre- lung, die zwischen einer Feldklemme 13, die einen

   quenz bewirkt, das Signal des Simulator? (43, 45, ao Teil des Spannungsreglers bildet und einer Klemme

   46, 53, 54, S5, 56, 57) an dem Eingangstransistor 11 angeschlossen ist.

   (18) des Spannungsreglers (14 bis 24) anliegt und Zwischen den Klemmen 11 und 12 ist eine daß eine Zählschaltung (59, 61 bis 68) vorgese- Widerstandskette 14, 15 und 16 geschaltet, wobei ein hen ist, die die vom Spannungsregler (14 bis 24) veränderbarer Punkt auf dem Widerstand 15 über normalerweise an die Feldwicklung gelieferten Im- as eine Zenerdiode 17 an die Basis eines npn-Transipulse empfängt und bei Erreichen einer bestimm- stors 18 angeschlossen ist. Der Emitter des Transiten Anzahl eine Kontrollampe (68) ansteuert, so- stors 18 liegt an der Klemme 12, und der Kollektor wie daß eine Umschalteinrichtung (69, 71, 71 a, ist über einen Widerstand 19 mit der Klemme 11 ver-71 b) vorgesehen ist, mit der die Diode (23) des bunden. Der Kollektor des Transistors 18 ist ferner Spannungsreglers (14 "Ms 24" an den Simulator 30 mit der Basis eines npn-Transistors 20 verbunden. (43, 45, 46, 53, 54, 55, 56, 57) und an ein den dessen Emitter an der Klemme 12 liegt und dessen Strom durch die Diode (ZS) p> ifendes Anzeige- Kollektor mit der Klemme 13 verbunden ist. Die gerät (71) anschließbar ist. Klemme 13 ist mit der Basis des Transistors 18 über