DE2043456C3 - Geregeltes Netzanschlußgerät - Google Patents
Geregeltes NetzanschlußgerätInfo
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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
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
- G05F1/24—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using bucking or boosting transformers as final control devices
- G05F1/26—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using bucking or boosting transformers as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices
- G05F1/30—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using bucking or boosting transformers as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices semiconductor devices only
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- G05F1/34—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices
- G05F1/38—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices semiconductor devices only
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein geregeltes Netzanschlußgerät
mit einem Trnsformator mit einer Haupivvicklung für eine zu regelnde Sekundärspannung
und einer über Gleichrichter nach Maßgabe einer Vergleichsschaltung veränderlich belastbaren
Sättigungswicklung, die den gesamten, die Hauptwicklung durchsetzenden magnetischen Fluß umfaßt.
Diese Geräte werden insbesondere zur Versorgung von Halbleiter-Strahlungsdetektoren verwendet. Derartige
Netzanschlußgeräte müssen eine kontinuierlich einstellbare Gleichspannung umschaltbarer Polarität
von ungefähr 500 bis 2500 V abgeben. Die Stromstärke, unter der diese Spannungen zur Verfugung
gestellt werden müssen, liegt in der Größenordnung von 1 μΑ. Die geforderte Leistung ist also gering, um
so höher sind die Ansprüche an die Störsicherheit derartiger Netzanschlußgeräte.
Netzanschlußgeräte dieser Art sind aus den deutschen Offenlegungsschriften 1 488 148 und 1 950 049
sowie aus der amerikanischen Patentschrift 3 525 035 bekannt. In der erstgenannten Offenlegungsschrift
ist eine Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung einer Wechselspannung unter Verwendung eines im
Leerlauf im magnetisch übersättigten Gebiet arbeitenden Transformators mit einem zu einer seiner
Wicklungen parallelgeschalteten Resonanzkondensator und einer mit der Primärwicklung in Reihe
geschalteten, erst bei Vollast der Schaltung gesättigten Drosselspule beschrieben. Dabei ist in Reihe mit dem
Resonanzkondensator eine in ihrer Induktivität in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung veränderbare
Drosselspule geschaltet. Das bekannte Gerät liefert eine Ausgangsspannung, die weitgehend unabhängig
von Netzspannungs- und Netzfrequenzschwankungen sowie von Lastschwankungen ist. Der
zweitgenannten Offenlegungsschrift ist eine Regleranordnung zu entnehmen, mit einem Transformator,
'dessen einer Wicklung ein aus einem Kondensator und einer linearen Induktivität bestehender Resonanzkreis
angeschlossen ist. Dabei ist die Induktivität durch Schaltelemente parallel zu dem Kondensator
geschaltet, und zwar in Abhängigkeit von einer Rückkopplungssteuerschaltung. Damit wird bewirkt, daß
der Kondensator in Resonanz entladen wird Dadurch wird ein Teil des Magnetkreises des Transformators
in die magnetische Sättigung getrieben, wodurch eine Spannungsregelwirkung der Ausgangsspannung erzielt
wird.
ο Aus der amerikanischen Patentschrift ist ein ferroresonanter
Spannungsregler bekannt, bei dem die Wirkung eines in die Sättigung getriebenen Kerns
ersetzt ist durch einen Integrationsstromkreis in Verbindung mit einem Schalter und einer zusätzlichen
Induktivität. Der Integrationsstromkreis ist an die Sättigungswindung angeschlossen, um an einem fntegrationskondensator
eine Spannung entstehen zu lassen, die proportional dem Spannungs-Zeitintegral
der Spannung am Resonanzkondensator ist. Der Schalter schließt die Induktivität an die übliche Sättigungswindung
in Abhängigkeit von der Spannung an dem Integrationskondensator an. Damit wird die
Ladung des Resonanzkondensators umgeladen und eine Regelwirkung nach Art der Ferroresonanzrege-
*5 lung erreicht, ohne daß die Nachteile der Kernsättigung
auftreun.
Der deutschen Auslegeschrift 1 079 730 ist eine Schalt- und Steuerdrossel mit mindestens zwei Wicklungen
zu entnehmen. Diese Drossel ist mit ihrer Primärwicklung in Reihe mit einem Verbraucher
geschaltet, dessen Stromaufnahme mit Hilfe dieser Primärwicklung gesteuert werden soll. Dazu sind die
Enden der Sekundärwicklung der Drossel an zwei einander gegenüberliegende Diagonalpunkte einer
Gleichrichterbrücke angeschlossen, deren andere Diagonalpunkte über einen steuerbaren Widerstand miteinander
verbunden sind. Je nach einstellbarer Belastung der Glcichrichteibrücku wird über die Sekundärwicklung
der Kern der Drossel gesättigt und damit der Widerstand der Primärwicklung in Reihe mit
dem Verbraucher verändert. Diese bekannte Sättigungsdrossel wird also nicht als Netztransformator
für einen Verbraucher benutzt, vielmehr stellt sie eine Art steuerbaren Vorwiderstand für den Verbraucher
dar. In der amerikanischen Patentschrift 3 295 053 ist ein selbsttätiger Spannungsregler beschrieben
mit einem Transformator, der eine Hauptwicklung für die zu regelnde Sekundärspannung und
eine über Gleichrichter nach Maßgabe einer Vcr-
5" gleichsschaltung belastbare Sättigungswicklung aufweist.
Die Sättigungswicklung bildet zugleich eine zusätzliche Spannungsquelle, die eine der Spannung
der Hauptwicklung entgegengesetzt geschaltete Spannung erzeugt. Während jeder Halbwelle wird diese
Gegenspannung dadurch geregelt, daß die Gegenwicklung zeilweise kurzgeschlossen wird und damit
in dem von der Gegenwicklung umfaßten Flußpfad der magnetische Widerstand erhöht und so die Gegenspannung
vermindert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verbraucher vor den Folgen der beim Einschalten des
Netzanschlußgerätes zu erwartenden Übergangszustände zu schützen, während derer eine Regelwirkung
nur in unvollkommenem Maße vorhanden ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Netzanschlußgerät
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Belastung der Sättigungswicklung über
die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors er-
folgt und diesem Transistor ein zweiter, ab Schuller
dienender Transistor parallel geschaltet ist, der im Ruhezustand des Netzanschlußgerätes'im leitenden
Zustand ist,
Bei den Spannungsregcleinrichtungen gemäß dem Stand derTechnik sind keine Vorkehrungen getroffen,
um einen dauernd an das Netzanschlußgerät angeschlossenen Verbraucher vor den Folgen von Überspannungen
zu schützen, die beim Einschalten des Netzanschlußgerätes auftreten können, weil die Regelstrecke
Induktivitäten enthält, die eine Zeitverzögerung der Regelwirkung hervorrufen. Die Erfindung
gewährleistet demgegenüber, daß beim Einschalten des Netzanschlußgerätes der Kern des Transformators
gesättigt ist, so daß keine hohen Spannungsspitzen auftreten.
Der zweite Transistor, der dem Belastungstransistor für die Sättigungswicklung parallel geschaltet ist, ist
zweckmäßig über ein Zeitglied, sperrbar. Dieses Zeitglied ist eine FHp-Flop-Schaltung, die durch eine
Taste von einem ihrer Schaltzustände in den anderen umgeschaltet werden kann.
Die Erfindung wird an Hand einer Figur, die eine Schaltskizze eines Ausführungsbeispiels darstellt, verdeutlicht.
Ein Transformator Tr weist eine Primärwicklung Wl und zwei Sekundärwicklungen Wl bzw. Wi
auf Die Sekundärwicklung WI dient der Erzeugung
einer Hochspannung, die über eine spannurgsvervielfachende Gleichrichteranordnung G, die im näheren
nicht dargestellt ist, jedoch zum Stand derTechnik gehört, an einer Hochspannungsklcmme // abgenommen
werden kann. Die andere Klemme der Gleichrichteranordnung G ist mit Masse verbunden. Zwischen
der Hochspannungsklemme H und Masse liegt ein Spannungsteiler aus zwei Widerständen R 1 und
Rl. P,in Abgriff dieses Spannungsteilers ist einer Eingangsklemme eines Verstärkers V zugeführt. Die
andere Eingangsklemme des Verstärkers V ist mit dem Abgriff eines Potentiometers R 4 verbunden, das
einen Teil eines weiteren Spannungsteilers, der außerdem noch einen Vorwiderstand H 3 enthüit, bildet.
Das Ausgangssignal des Verstärkers V liegt über einen Widersland ÄS an der Basis eines Transistors
71, dessen Kollektor-Emitter Strecke mit der einen Diagonalen einer Gleichrichterbrücke ö verbunden
ist. Die andere Diagonale der Gleichrichterbrücke liegt an der Sekundärwicklung H' 3. Der
Emitter-Kollektor-Strecke liegt außerdem zur Siebung ein Kondensator Cl parallel.
Die Hochspannung, die an der Hochspannungsklemme H abgenommen werden kann bzw. ein Teil
davon, wird mit einer am Potentiometer RA einstellbaren Vergleichsspannung im Verstärker V verglichen.
Die verstärkte Differenzspannung steuert den Transistor 71, dessen Leiizusiand im Sinne einer
Vergrößerung rder Verkleinerung des Stromes durch
die als Sättigungswicklung ausgebildete Sekundärwicklung W3 geändert, wir', so lange, bis über die
Sättigungskennlinie des Transformatoreisens eine Regelung
der Hochspannung entsprechend der eingestellten Referenzspannung erreicht ist.
Dem Transistor 71 liegt ein weitererTransistor Tl
parallel, der beim Einschalten des Netzgerätes zunächst im leitenden Zustand sich befindet. Dieser
Transistor wird über einen weiteren Verstärkertransistor 73 von der Ausgangsspannung eines aus Transistoren
74 und 75 gebildeten Flip-Flops gesteuert. Diese bistabile Anordnung kann über eine Taste TA
von seinem einen Zustand in den anderen überführt werden. Dabei wird der Transistor Tl vom leitenden
in den Sperrzustand gesteuert und damit erst die Hochspannung eingeschaltet. Diese aus den Transistoren
72, 73, 74 und 75 bestehende Halteschaltung schützt dem Netzgerät nachgeschaltete Einrichtungen
vor einem zu schnellen Anwachsen der Hochspannung. Weitere Transistoren 76, 77 und 78
dienen zusammen mit einer Z-Diode Z, einem Widerstand R6 und einem Kondensator Cl der Konstanthaltung
der Betriebsspannung für die Halteschaltung.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Geregeltes Netzanschlußgeräi mit einem
Transformator mit einer Hauptwickluag für eine zu regelnde Sekundärspannung und einer über
Gleichrichter nach Maßgabe einer Vergleichsschaltung veränderlich belastbaren Süttigungswicklung,
die den gesamten, die Hauptwicklung durchsetzenden magnetischen Fluß umfaßt, dadurch
gekennzeichnet, daß die Belastung der Sättigungswicklung (Sekundärwicklung WTt) über
die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors {TI) erfolgt und diesem Transistor (Tl) ein
zweiter, als Schalter dienender Transistor (72) parallel geschaltet ist, der im Ruhezustand des
Netzanschlußgerätes im leitenden Zustand ist.
2. Netzanschlußgerät nach Anspruch 1, dadurch geLinnzeichnet, daß der zweite Transistor
{TI) über ein Zeitglied sperrbar ist.
3. Netzanschlußgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied eine
Flip-Flop-Schaltung ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702043456 DE2043456C3 (de) | 1970-09-02 | 1970-09-02 | Geregeltes Netzanschlußgerät |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702043456 DE2043456C3 (de) | 1970-09-02 | 1970-09-02 | Geregeltes Netzanschlußgerät |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2043456A1 DE2043456A1 (de) | 1972-03-09 |
DE2043456B2 DE2043456B2 (de) | 1973-07-12 |
DE2043456C3 true DE2043456C3 (de) | 1974-01-31 |
Family
ID=5781343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702043456 Expired DE2043456C3 (de) | 1970-09-02 | 1970-09-02 | Geregeltes Netzanschlußgerät |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2043456C3 (de) |
-
1970
- 1970-09-02 DE DE19702043456 patent/DE2043456C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2043456B2 (de) | 1973-07-12 |
DE2043456A1 (de) | 1972-03-09 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |