DE1933177B2 - Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer hoeheren Gleichspannung aus einer niedrigeren Gleichspannung,insbesondere als Ladezusatz in Fernmeldeeinrichtungen - Google Patents

Description

gegen eine übcrschreimng des Nennslromes, der Scha lungsairordnuns nach der

ASr*^{1 und} "^{e Entkopplun8S}"⁶⁰ a^ässÄ^

ode fließt, geschützt. mn. tim.ui-··.·.».».. ~ ... -_o

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei nehmlich aus einem Transistor- oder Thyristorschai-

einer derartigen Schaltungsanordnung mit einfachen ter mit der gegebenenfalls erforderlichen Löschein-

Mitteln die Längsinduktivität und die Entkopplungs- richtung besteht, wird die Eingangsspannung U1 für diode gegen Überstrom zu schützen und zwar nicht 65 die Zeit rl (Fig. 3) an eine Längsinduktivität L ge-

nur im Normalbetrieb, wenn die Ausgangsgleichspan- legt. Der Strom /1 steigt in der Längsinduktivität

nung höher als die Eingangsgleichspannung ist, son- . _der Anstiegsgeschwindigkeit -^ an. Am Ende du

dem auch, wenn infolge eines Kurzschlusses cder ^d'

Zeitspanne ti fließt der Spitzenstrom /1 durch den Schalter und die Längsinduktivität. Wenn nach Ablauf der Zeit ti der Schalter S weder gesperrt wird, dann fließt anschließend während der Zeit 12 die in der Längsinduktivität gespeicherte Energie über eine Entkopplungsdiode D mit dem Strcan /1' in einen Kondensator C 2, bis sie umgeladen ist oder der Schalter auf Durchlaß geschaltet wird und der Vorgang von Neuem abläuft. Als Entkopplungsdiode dient vornehmlich eine Halbleiterdiode., und r.var eine Silizium- oder Selendiode. Durch die beschriebene Maßnahme erhöht sich die Spannung des Kondensators C2 (Fig. 1) bzw. C3 (Fig. 2) in dem Maße, wie die zugeführte Energie, die vom Verbraucher, z. B. der dargestellten Batterie B, entnommene Energie überschreitet, so daß am Verbraucher eine Spannung t/2 bzw. 1/3 steht, die größer ist als die Eingangsspannung U1.

Mit Hilfe der erfindungsgemäß vorgesehenen Strombegrenzungs- bzw. einer an lieh bekannten so Spannungsregeleimichtung R mit Sollwert-Istwert-Vergleich, Verstärkung und Pulslängen- bzw. Pulsfrequenzmodulation wird die Länge der Stromführungszeit il des Schalters S oder die Pulsfrequenz der Schalterbetätigung oder auch beide, wie es bei schaltgeregelten Einrichtungen in bekannter Weise der Fall ist, so beeinflußt, daß eine bestimmte Ausgangsspannung i/2 eingehalten bzw. ein zulässiger Stromgrenzwert nicht überschritten wird. So wird z. B. durch Verkürzung der Pulszeit 11 der Stromanstieg in der Drossel L und damit der Energiezuwachs kleiner oder durch Verkleinerung der Pulsfrequenz die Summe der Pulsenergien in der Zeiteinheit kleiner.

In der erfindungsgemäß vorgesehenen Strombegrenzungs- bzw. an sich bekannten Spannungsregeleinrichtung R ist, wie bereits ausgeführt, ein Sollwert-Istwert-Vergleich nötig, wobei der Sollwert z. B.

üblicherweise mit Hilfe einer Zenerdiode erzeugt und mit einem Spannungsteiler in Briickenschaltung verglichen werden kann. Die Verstärkung dieser Brükkendiagonalspannung wird vornehmlich mit Transistoren durchgeführt. Die verstärkte Abweichung wird z. B. zum Vergleich mit einer Dreieckspannung verwendet, aus der die Puls- bzw. Pausenlängen abgeleitet werden. Es ist aber auch möglich, die verstärkte Abweichung zur Frequenzbestimmung eines Frequenzgebers zu verwenden, wobei die Pulslänge rl konstant gehalten wird und mit dem Frequenzgeber die Wiederholungsfrequenz des Pulses und damit die Pausenlänge i2 bestimmt wird.

Die Schaltungsanordnung nach F i g. 2 unterscheidet sich insofern von der Schaltungsanordnung nach Fig. 1, daß die Entkopplungsdiode D an einer Anzapfung der Längsinduktivität angeschlossen ist, so daß sie eine Stromübersetzung ergibt. Außerdem ist der Kondensator C2 in der Fig. 2 in Serie zu dem Kondensator Cl geschaltet, so daß er nur die Aufstockspannung aushalten und für sie dimensioniert sein muß. Mit der Drossel Ll und dem Kondensator C3 sind in der Fig. 2 zusätzliche Siebglieder angedeutet.

Eine in Sperrichtung zwischen Eingang- und Ausgangsklemmen vorgesehene zusätzliche Diode, vornehmlich eine Silizium- oder Selendiode, verhindert gegebenenfalls ein Umpolen des Kondensators C3 bei unerwünschten Betriebszuständen, z. B. Kurzschluß im Ausgangskreis oder dergleichen, und eine Überlastung der Drossel L und der Entkopplungsdiode D. Eine Sicherung im Eingangskreis schützt bei entsprechender Dimensionierung die zusätzliche Diode vor übermäßiger Belastung.

In der F i g. 3 ist in einem Diagramm die Spannung in Abhängigkeit der Zeit und in dem anderen Diagramm der Strom in Abhängigkeit der Zeit aufgetragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

¹ einer Überlastung die Ausgangsspannung bis unter

Se Eingangsspannung absinkt Im letztgenannten

Patentanspruch: Sie wird nämlich die Entkopplungsdiode zwischen

• u- p?n und Ausgang dauernd stromdurchlässig.

Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer ho- cm uu _{°_{abg wird be}i einer Schaltungsanordheren Gleichspannung aus einer niedrigeren 5 ^- _ein°_angs genannten Art erfindungsgemäß Gleichspannung, bestehend aus einem Schalter, nuug * ^ _{eine Strom}b_egrenzungseinnchmit dem die Eingangsspannung periodisch jeweils ?*T_a z_UA_usäkichen Steuerung des Verhältnisses für eine bestimmte Schließungszeit an eine Langs- iuuB _eß_unes- zu Öffnungszeit des Schalters im induktivität anlegbar ist, und ferner aus einer mit von ο _B ^& _egrenzung des Ausgangsstromes auf der Längsinduktivität in Reihe zwischen dem io sinne ^ _zulassjg_en Wert vorgesehen ist und Eingang und dem Ausgang liegenden Entkopp- ^r¹. _zusätzliche Diode parallel zur Drossel und lungsdiode, über die die in der Induktivität ge- SSknoriunesdiode zwischen der entsprechenden Einspeicherte Energie jeweils nach Ablauf der ge- „"kw,_me und der entsprechenden Ausgangsnannten Schließungszeit während einer bestimm- l™£* _d Schaltungsanordnung in solcher Polung ten· Öffnungszeit in den Ausgangskreis abgebbar 15 Klemme u ^ ^ ^. _Normalbetri_eb, wenn die ist, wobei das Verhältnis von Schließungs- zu angeori™^c ' _{höher a}ls die Eingangs-Öffnungszeit des Schalters durch eine Regelein·- ^Au.^s£"f *'' ist, gesperrt ist. Bei der Erfindung richtung gesteuert ist, dadurch gekenn- 8·"™*Ρ ₅"_{π1 die} Strombegrenzung als auch die zeichnet, daß eine Strombegrenzungseinnch- scnuwa* ^ _Längsindukti_vität und die Enttung zur zusätzlichen Steuerung des Verhältnisses *o zu»: überlastung, und zwar dieStromvon Schließungs- zu Öffnungszeit des Schalters (S) ^^opp"SSiichtunE im Normalbetrieb, wenn die im Sinne einer Begrenzung des Ausgangsstromes *f^™Hspannuig höher als die Eingangsf i il läi Wt vorgesehen ist ^AussanJ⁸'L lih Did i d

im Sinne einer Begrenzung gg f^Hspannuig höher als die Eingangs

auf einen maximal zulässigen Wert vorgesehen ist, ^Au.^ss.^anJ,_n ⁸'_u„„ L _und die zusätzliche Diode in dem und daß eine zusätzliche Diode parallel zur Dros- l¹™^ _iri?_{o]ee e}ines Kurzschlusses oder einer

i (L) d Ekldid (D) ™«**η ^de/ ²⁵ S^ di Au bi di Ei

und daß eine zusätzliche D p l^ _iri?_{o]ee e}ines Kurzschlusses oder einer sei (L) und Entkopplungsdiode (D) ™«**η ^de/ ²⁵ S₈₅^₀ die Ausgangsspannung bis unter die Einentsprechenden Eingangsklemme (1) und der ent- ^Überl™^t'™ abgesunken ist und die zusätzliche sprechenden Ausgangsklemme (2) der Schaltungs- ^^^_cUai_hstmben wird. Diese Schaltungsanordnung in solcher Polung angeordnet ist daß D10de im 1Lmrc _{der£ a},_{s Ladezusatz für die} sie bei Normalbetrieb, wenn die Ausgangsgieich- *^η?™Χξ "³^ _{d wied}eraufladung einer Respannung höher als die Eingangsgleichspannung 30 ErhaHungsiaa-^^^^^^^ _Anwendung

ist, gesperrt ist. · _{Die Scha}i_tungSanordnung nach der Erfindung

ist dabei keinesfalls an die Verwendung als Ladezu-

_satz gebunden, sondern überall dort von Vorteil, wo

35 Spannungserhöhungen in begrenztem Rahmen, z. B.

von 48 auf 60 Volt, erforderlich sind.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs- _ά^^^^1^^^^

anordnung zur Erzeugung einer höheren Gleichspan- der ^°™^ε β ^ _m

nung aus einer niedrigeren Gleichspannung, be- Ausgaagss^annung ^^ ^ ^ _{diesem Ar}

stehend aus einem Schalter m.t dem die E.ngangs- 40 ^[^.^^λ.^ _weiterem Anstieg der Aus-

spannung periodisch eweils fur eine bestimmte beitsbereich oegrenz _AuSg_ang_Sspannung unter

Schließungszeit an eine Längsinduktivität anlegbar ^^^^J^Sui Der steigende

ist, und ferner aus einer mit der Langsinduktivita in ^ Grotte Oe ^tmg &V _Er|_ndung nicht wei-

Reihe zwischen dem Eingang und dem Ausgang he- Strom fliegt goch au* _{und die} ^ _

genden Entkopplungsdiode, über die die in der In- 45 ter übe a.e u g _{digser Baudemente über}

duktivitäl gespeicherte Energie jeweils nach Ablauf ^ ode gndern zu Eingangs- und Aus-

der genannten Schließungszeit wahrend eine ^ be- ^d';™^f^_ese Bauelemente können dement-

stimmten Öffnungszeit in den Ausgangskreis abgeb- sangsklemme uiese d _{d dimensioniert}

bar ist, wobei das Verhältnis von Schließungs- zu ^»^^^"^κοΰβ wird so zwischen die

Öffnungszeit des Schalters durch eine Regelemnch- 50 werden. Die ^z"^s^J'^cne ^ °°^e

sassssss f

vom 1. Juni 1964, S. 79 und 80, bekannt. Dabei er- gang m^u «..« ......*. _{und der}

folgt eine Regelung der Ausgangsspannung mittels stungsabfall an de Induktivität und der

⁶ °- ° . ₅₅ lungsdiode begrenzt.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren erläutert. Es zeig