DE2054120C3 - Schaltungsanordnung zur Gleichrichtung einer Wechselspannung - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Gleichrichtung einer Wechselspannung

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DE2054120C3 DE19702054120 DE2054120A DE2054120C3 DE 2054120 C3 DE2054120 C3 DE 2054120C3 DE 19702054120 DE19702054120 DE 19702054120 DE 2054120 A DE2054120 A DE 2054120A DE 2054120 C3 DE2054120 C3 DE 2054120C3
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zw. nur
l-
nungsausgang dzw. vum »..;»,...
dem zweiten ein von einer Steuereinrichtung tigter Schalter (13 bzw. 25) vorgesehen ist und daß ferner Entladeschalter (15. 16. 27) vorgesehen sind, durch die jeder der auf den Wert der Eingangswechselspannung (a) aufzuladenden Kondensatoren (7.8.22) zu Beginn derjenigen Halbperiode der Eingangswechselspannung (a) kurzzeitig entladen wird, in welcher er auf diesen Wert aufgeladen wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. bei der im Takte der Halbperioden der Eingangswechselspannung abwechselnd e.ner von zwei Kondensatoren über Gleichrichter auf den Wert der Eingangs- --'—·--*— -vird und der andere
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30
den Gleichspannungsausgang abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung aus einem Trigger (19), der von der Eingangswechselspannung (a) gesteuert wird, aus einem an dtn Trigger (19) angeschlossenen und von diesem doppelt angesteuerten, monostabilen Multivibrator (20). aus zwei an den Ausgängen der Kondensatoren (7,8) liegenden Entladeschaitern (15, 16) und aus zwei diese Entladeschalter (15, 16) steuernden UND-Gattern (17,18) besteht, die mit den Ausgängen des Triggers (19) und des Multivibrators (20) verbunden sind, wobei ein Eingang eines UND-Gatters (17) invertiert wird.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kondensator (7. 8) und dem Schalter (13) jeweils ein Verstärker (9,10) vorgesehen ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch I. bei der nur einer der beiden Kondensatoren über einen Gleichrichter während jeder zweiten Halbperiode der Eingangswechselspannung auf den Wert der Eingangswechselspannung aufgeladen wird und der andere Kondensator diesen Wert von dem ersten Kondensator übernimmt und an den Gleichspannungsausgang abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung aus einem Trigger (19), der von der Eingangswechselspannung (a) gesteuert wird, aus einem an den Trigger (19) angeschlossenen und von diesem angesteuerten, monostabilen Mulitvibrator (20) und aus einem an dem Ausgang des Kondensators (22) liegenden Entladeschalter (27) besteht, der von dem monostabilen Multivibrator (20) betätigt wird.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, da-
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ten Halbperiode der Eingangswechselspanden Wert der Eingangswechselspannung auf- * wirf und der andere Kondensator diesen Wen VOn aem ersten Kondensator übernimmt und an den
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wechselspannung^ «n^Wg^ J^ ^ ^.^ ^
ine und nach einer möglichst schneider Ampliiudenänderungen der Einauf die abgegebene Gleich-
SPübTchgerweise wird eine Gle.chrichterschaltung ver- aTZ aus einem Gleichrichterelement und einem Α«' I eten Tiefpaßfilter besteht. Die Erfüllung SS Forderung n„.h einer großen Siebung der Aus-Sngsgieicnsplnnung läßt sich durch e.ne große Entlade« ,.konstante erreichen, d. h. im allgemeinen daß der techerkondensator und/oder der Lastw.derstand
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SrBJ££££* -Of GtdeesG,efcn· • dem Durchgangswiderstand des Gleicn-
. .:—. ,st Wobei der Durchlaß
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widerstand des Ule.cnncniciciciiiwiii».^ .... _..o
sehr klein ist. Wird die Amplitude der Eingangswechselspannung kleiner, so erreicht die Spannung am Konerst nach einer Zeit, die durch die wesentlich Entladezeitkonstante in Abhängigkeit von der X..V.WV ~es Kondensators und des Lastwiderstandes bestimmt ist, den neuen Wen. Hieraus ergeben sich füt das Filterglied zwei sich widersprechende Forderun· gen: Zur Erzielung eines großen Siebfaktors, d. h. einei möglichst reinen Gleichspannung, wird eine große Ent ladezeitkonstante verlangt, zur schnellen Übertragunj der Spannungsänderung der Eingangswechselspannunj sollte die Entladezeitkonstante dagegen jedoch mög liehst klein sein. Wenn die Gleichrichterschaltung be variabler Frequenz betrieben wird, so wird man im all gemeinen die Schaltung nach der tiefsten vorkommer den Frequenz bemessen, wobei dann bei höheren Fre quenzen der Siebfaktor besser wird, die Verzögerun der Übertragung der Änderung der Eingangswechse spannung auf die Ausgangsgleichspannung aber ei Vielfaches der Periodendauer wird. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nu
an den Gleichspannungsausgang abgibt In diesem Fall besteht die Steuereinrichtung aus einem Trigger, der von der Eingangswechselspannung gesteuert wird, aus einem an den Trigger angeschlossenen und von diesem doppelt angesteuerten, monostabilen Multivibrator, aus zwei an den Ausgängen der Kondensatoren liegenden Entladeschaltem and aus zwei diese Entkdeschalter steuernden UND-Gattern, die mit den Ausgängen des Triggers und des Multivibrators verbunden sind wobei
&ae Gleichrichterschaltung anzugeben, die so-Ji1J tfe Forderung nach einer möglichst reinen Gleichspannung afc auch nach einer schnellen Übertragung der Ampfittidenänderungen der Eingangs wechselleiinung. insbesondere auch bei niedriger Frequenz mid absinkender Amplitude der Eingangsvechselspan-ηιπιε erfollt-
/WS dem Buch »Röhrengleichrichter« von Max Oopenländer aus der »Elektronischen Reihe«,
Nr 6. erste Auflas, September 1959, Stuttgart, S. 29 bis io eänEingang eines UND-Gatters invertiert wird. 32. sind eine VoHweg- und eine Einweg-Spannungsver- Um auf einfache Weise eine Verstärkung der Ein-
.Qpplerschaltung bekannt, die auch als Delon- bzw. ViI- gangsspannung und einen hohen Entladewiderstand für lard-Schaltung bezeichnet werden. eine große Entladezeitkonstante zu erreichen, ist ge-
Bei dem Vollweg-Spanmingsverdoppler wind im maß einer zweckmäßigen Ausgestaltung dieser erfin-Takteder Halbperioden der Eingangswechselspannung 15 dungsgemäßen Schaltungsanordnung in jedem Konahwechselnd einer von zwei Kondensatoren über densatorkanal zwischen dem Kondensator und dem
-r -.— «»-_* j_. c: 1.__, Schalter ein Verstärker vorgesehen. Dieser Verstärker
enthält vorteühafterweise einen Feldeffekt-Transistor mit sehr hohem Eingangswiderstand. Auf diese Weise kann der verwendete Kondensator relativ klein gehalten, eine genügend hohe Spannung erzielt und die notwendige große Entladezeitkonstante für einen guten Siebfaktor der Ausgangsgleichspannung erreicht wer
Gleichrichter auf den Wert der Eingangswechselspan- _ „ aufgeladen, wobei der andere Kondensator den vorher aufgenommenen Wert an den Gleichspannungsausgang abgibt. Dabei sind beide Kondensatoren in Serie parallel zur angeschlossenen Last geschaltet, und ihre addierten Spannungswerte ergeben die Ausgangseleichspannung im Leerlauf.
Bei der Einweg-Spannungsverdopplerschaltung wird nur einer von den beiden Kondensatoren über einen »5 Gleichrichter während jeder zweiten Halbperiode der Eingangswechselspannung aufgeladen, wobei der andere Kondensator diesen Wert von dem ersten Kondensator übernimmt und an den Gleichspannungsausganf den.
abgibt.
Die genannte Aufgabe, die der erfindungsgemäßen Schaltung zugrunde liegt, wird mit diesen bekannten Schaltungen nicht gelöst, vielmehr haften diesen die genannten Schwierigkeiten der langsamen Übertragung Der zweite Weg zur Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung geht von einer Schaltungsanordnung aus. bei der nur einer der beiden Kondensatoren über einen Gleichrichter während jeder zweiten Halbperiode der Eingangswechselspannung auf den Wert der so Eingangswechselspannung aufgeladen wird und der andere Kondensator diesen Wert von dem ersten Kondensator übernimmt und an den Gleichspannungsausgang abgibt. Hier besteht die Steuereinrichtung aus einem Trigger, der von der Eingangswechs>elspannung
von Amplitudenänderungen der Eingangswechselspan- 35 gesteuert wird, aus einem an den Trigger angeschlosse ■ .._■--: _:_j_:— c .._j _u„:_ nen un(j von diesem angesteuerten, monostabilen MuI-
nung. insbesondere bei niedriger Frequenz und absinkender Amplitude der Eingangswechselspannung, an.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei den Schaltungsanordnungen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß für die abwechselnde Verbindung der Kondensatoren mit dem Gleichspannungsausgang bzw. vom ersten Kondensator mit dem zweiten ein von einer Steuereinrichtung betätigter Schalter vorgesehen ist und daß ferner Entladeschalter vorgesehen sind, durch die jeder der auf den Wert der Eingangswechselspannung aufzuladenden Kondensatoren zu Beginn derjenigen Halbperiode der Eingangswechselspannung kurzzeitig entladen wird, in welcher er auf diesen Wert aufgeladen wird.
tivibrator und aus einem an dem Ausgang des Kondensators liegenden Entladeschalter, der von dem monostabilen Multivibrator betätigt wird.
Eine vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltung auch dieser Schaltungsanordnung besteht in der Verwendung eines Verstärkers am Ausgang des ersten Kondensators sowie der Zusammenschaltung des zweiten Kondensators mit einem gegengekoppelten Verstärker. Hierdurch wird wiederum eine genügend große Ausgangsgleichspannung und auf einfache Weise ein hoher Entladewiderstand mit der entsprechend großen Entladezeitkonstanten bereitgestellt. Die Verwendung eines Feldeffekt-Transistors mit hohem Eingangswider-
Bei den erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen 50 stand als Verstärkerelement ist auch hier von Vorteil, wird demnach jeder Kondensator, der auf den Wert Besonders vorteilhaft und zweckmäßig ist die An
der Eingangswechselspannung aufzuladen ist. zu Beginn dieses Aufladevorganges kurzzeitig entladen. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine Auswendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen bei der elektronischen Regelung von Drehzahlen. Normalerweise wird die /u regelnde Drehzahl mit
gangsgleichspannung mit hohem Siebfaktor und einer 55 einer Gleichspannungs-Tachometermaschine in eine sehr kurzen Verzögerungsdauer bei der Übertragung
der Amplitudenänderung der Eingangswechselspannung auf die Ausgangsgleichspannung von einer Viertel- bis Halbperiode der Eingangswechselspannung zu
erzielen.
Die erfindungsgemäße Lösung läßt sich auf zwei im wesentlichen gleichwertigen Wegen verwirklichen. Bei dem ersten Weg wird von einer Schaltungsanordnung ausgegangen, bei der im Takte der Halbperioden der drehzalilproportionale Gleichspannung umgeformt. Die erforderlichen GleichspannungsTachometermaschinen sind groß, teuer und mit mechanisch versehleißanfälügen Bürsten behaftet. Die Verwendung der gegenüber den Gleichspannungs-Tachometermaschinen billigeren Wechselspannungs-Tachometermaschinen erfordert eine Gleichrichtung mit anschließender Siebung der drehzahlproportional erzeugten Wechselspannung. Wenn die Regeleinrichtung auch für
Eingangswechselspannung abwechselnd einer von zwei 65 niedrigere Drehzahlen geeignet sein soll, so wird sie zu
Kondensatoren über Gleichrichter auf den Wert der aufwendig und bedingt zu große Verzögerungen in der
Eingangswechselspannung aufgeladen wird und der an- Übertragung der Amplitudenänderung der Eingangs-
Kondensator den vorher aufgenommenen Wert wechselspannung auf den Gleichspannungsausgang. In
der Vermeidung dieser Nachteile bei dieser Anwendung der erfindungsgemäßen Gleichrichtung liegen insbesondere die Vorteile der Erfindung, da eine Ausgangsgleichspannung mit hohem Siebfaktor und verzögerungsarmer Übertragung der Änderung der Amplitude der Eingangswechselspannung auf die Ausgangsgleichspannung bei einfacher Schaltungsanordnung erreicht wird.
Im folgenden wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele, die in den Figuren dargestellt sind, die Wirkungsweise und der Aufbau der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen näher erläutert Die Figuren zeigen im einzelnen
F i g. 1 eine übliche Gleichrichterschaltung mit nachgeschaltetem Tiefpaßfilter,
F i g. 2 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit zwei parallelen Kondensatorkanälen,
F i g. 3 Spannungsverläufe und Steuerimpulse an den wichtigen Stellen der Schaltungsanordnung nach F i g- 2.
F i g. 4 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit der Reihenanordnung der Kondensatoren und
F i g. 5 Spannungsverläufe und Steuerimpulse an den wichtigen Stellen der Schaltungsanordnung nach F ig. 4.
In F i g. 1 ist die übliche Gleichrichterschaltung dargestellt, die aus einer Halbleiter-Diode 1 mit dem Durchlaßwiderstand 2, der als Serienwiderstand zur Halbleiter-Diode 1 dargestellt ist, und der Parallelschaltung aus einem Kondensator 3 und einem Lastwiderstand 4 besteht. Mit dieser Schaltung läßt sich die Forderung nach einem großen Siebfaktor des Filters, d. h. nach einer möglichst reinen Gleichspannung, dadurch erfüllen, daß die Entladezeitkonstante durch eine große Kapazität des Kondensators 3 und durch einen großen Lastwiderstand 4 erreicht wird. Jedoch ist damit eine große Verzögerung bei der Übertragung der Amplitudenänderung der Eingangswechseispannung auf die Ausgangsgleichspannung verbunden.
In F i g. 2 ist die eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung dargestellt, die zwei parallele Kondensatorkanäle enthält Jeder Kondensatorkanal besteht aus der Reihenschaltung eines Gleichrichters 5 bzw. 6, eines Kondensators 7 bzw. 8 und eines Verstärkers 9 bzw. 10. An die Eingangsklemmen der Gleichrichter 5 und 6 ist die Reihenschaltung einer Wechselspannungsquelle 11 mit dem Innenwiderstand 12 geschaltet Die Ausgänge der Verstärker 9 und 10, die den Ausgängen der beiden parallelgeschalteten Kondensatorkanälen entsprechen, sind auf eisen Schalter 13 geschaltet, der abwechselnd den einen Kondensator oder den anderen Kondensator auf den Gleichspannungsausgang 14 schalten kann. An des Aasgang der beiden Kondensatoren 7 bzw. 8 sind Entladeschalter 15 bzw. 16 geschallet die von zwei UND-Gattern 17 bzw. 18 gesteuert werden.
An-die Eingangswechselspannung ist ein Trigger 19 angeschaltet, an dessen Ausgang ein monostabiler MuI tivibrator 20 angeschlossen ist, der in jeder Halbperiode der Eingangswechselspannung von dem Trigger 19 doppelt angesteuert wird. d.h. bei jedem Nulldurchgang der Eingangswechselspannung. Der Ausgang des Triggers 19 ist weiterhin als Ansteuerung mit dem Schaher 13 verbunden. Die beiden Eingänge des UND-Gatters 17 werden vom invertierten Ausgang des Triggers 19 und-voHi Ausgang des monostabilen Multivibrators 20 gebadet und die beiden Eingänge des UND-Gatters t8 werden von dem Ausgang des Triggers 19 und dem Ausgang des monostabilen Multivibrators 20 gebildet.
In F i g. 3 sind die Spannungsverläufe und die Steuerimpulse an den wichtigen Stellen der Schaltung, die in F i g. 2 dargestellt ist, gezeigt. Die Kurve a stellt die Eingangswechselspannung dar. Die Kurve b ist die positive Halbwelle der Eingangswechselspannung, die am Ausgang des Gleichrichters 5 ansteht. Die Kurve c ist die negative Halbwelle der Eingangswechselspannung, die am Ausgang des Gleichrichters 6 ansteht Die Kurve d stellt den Ausgang des Triggers 19 dar, der zwischen einem positiven Wert und dem Wert Null wechselt, und zwar bei jedem Null-Durchgang der Eingangswechselspannung a. Als Kurve c sind die Impulse dar-
X5 gestellt, die am Ausgang des monostabilen Multivibrators 20 anstehen, der bei jedem Null-Durchgang der Eingangswechselspannung bzw. bei jedem Wechsel der Polarität des Triggers 19 einen Impuls liefert Mit /"sind die Impulse am Ausgang des UND-Gatters 17 bezeichnet, wobei die UND-Bedingung des Gatters 17 immer dann erfüllt ist, wenn am Ausgang des monostabilen Multivibrators 20 ein Impuls ansteht und am Ausgang des Triggers 19 die eine Polarität ansteht Diese in der Kurve /dargestellten Impulse sind die Entladeimpulse
a5 für den Kondensator 7. Die Entladeimpulse für den Kondensator 8 sind in der Kurve g dargestellt und erscheinen um 180° versetzt gegenüber den Entladeimpulsen f für den Kondensator 7. Sie treten immer dann auf, wenn am Ausgang des monostabilen Multivibrators 20 ein Impuls ansteht und am Ausgang des Triggers 19 die andere Polarität ansteht. In der Kurve h ist der Spannungsverlauf des Kondensators 7 dargestellt. In der Kurve / ist der Spannungsverlauf am Ausgang des Kondensators 8 dargestellt. Die Ansteuerung des Schalters 13 erfolgt vom Trigger 19 her, dessen Ausgangsspannung in der Kurve d gezeigt ist Die Kurve k zeigt den Spannungsverlauf der Ausgangsspannung am Ausgang 14.
Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung ist
♦° nun folgende: Der Kondensator 7 wird beispielsweise während der positiven Halbwelle b der Eingangswechselspannung über den Gleichrichter 5, wobei es sich um eine Spitzenwert-Gleichrichtung handelt auf den maximalen Wert der Eingangsspannung aufgeladen. Der
♦5 Kondensator 7 speichert diesen Wert der Eingangswechselspannung bis zur nächsten positiven Halbwelle b der Eingangswechselspannung. Der Kondensator 8 wird dementsprechend über den Gleichrichter 6 während der negativen Halbwelle c der Eingangswechsel- spannung aufgeladen, dies entspricht der Kurve i in F i g. 3. ha Null-Durchgang der Eingangswechseispannung werden die Kondensatoren 7 und 8 wechselweise entladen, und zwar durch das Auftreten der Entladeimpulse /am Ausgang des UND-Gatters 17. die den Ent- ladeschalter IS schließen and durch die Endadeimpulsc g am Ausgang des UND-Gatters 18, die den Entlade schalter 16 schließen. Dabei wird bei Beginn der positiven Habwelle b der Kondensator 7 and bei Beginn der negativen HalbweHe c der Kondensator 8 entladen. Di rekt nach der Entladung durch die Entladeimpulse /und g laden sich die beiden Kondensatoren 7 and 8 wiederum auf dea maximalen Wert ihrer jeweiligen Eingangswechselspannung b bzw. c auf. Während der negativen Halbwelle c wird die Spannung des Kondensators 1
6S aber den Schalter 13 an den Ausgang 14 gelegt und während der positiven Halbwolle b der Eingangswechselspannung wird ober den Schaker 13 der Kondensa tor 8 an des Ausgang 14 gelegt Zur Umschaltung des
Schalters 13 wird die Ausgangsspannung d des Triggers 19 verwendet.
Zur Erzielung eines möglichst großen Siebfakiors der Ausgangswechselspannung kann die Entladcz.eitkonstante groß gemacht werden, was insbesondere durch die Verwendung eines Verstärkers, der einen Feldeffekt-Transistor als Verslärkerelement enthält, erreicht wird. Diese Zeitkonsiante hat keinen Einfluß darauf, wie schnell eine Änderung der Amplitude der Eingangswechselspannung am Ausgang 14 für die Gleichspannung erscheint. Die maximale Zeit, nach der die Änderung der Eingangsamplitude am Ausgang erscheint, beträgt eine halbe Periode der Eingangswechselspannung. Während der halben Periode, in welcher der Kondensator 7 bzw. 8 an den Ausgang 14 gcschal- 1S tet ist. wird der Kondensator des parallelen Kondensatorkanals entladen und über die Gleichrichter 5 bzw. 6 wieder aufgeladen, und zwar mit der neuen Amplitude der Eingangswechselspannung. Die Entladung der Kondensatoren 7 und 8 erfolgt mit einer sehr kleinen Zeitkonstante, die durch den Innenwiderstand der Entladeschaltung, d. h. der Entladeschaller 15 und 16. der sehr klein gemacht werden kann, bestimmt ist. Somit kann die Entladezeit gegenüber der Ladezeit vernachlässigt werden. a5
Der zweite Weg zur Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung ist in der Schaltungsanordnung nach F i g. 4 dargestellt. Die Wechselspannungsquelle 11 mit dem Innenwiderstand 12 speist über einen Gleichrichter 21 einen Kondensator 22, der in Reihe mit einem Verstärker 23 auf einen Summierpunkt 24 geschaltet ist. Auf diesen Summierpunkt 24 ist außerdem der Ausgang 14 geschaltet. Der Summierpunkt 24 ist darüber hinaus über einen Schalter 25 und einen zweiten Kondensator 26. der mit gegengekoppeltem Verstärker versehen ist. mit dem Ausgang 14 verbunden. Als Steuerschaltung ist wiederum der Trigger 19 vorgesehen, der von der Eingangswechselspannung angesteuert wird und dessen Ausgang den Schalter 25 ansteuert. Weiterhin ist an den Ausgang des Triggers 19 der monostabile Multivibrator 20 angeschlossen, dessen Ausgang den Entladeimpuls f auf einen Entladeschalter 27 des Kondensators 22 gibt. Der monostabile Multivibrator 20 wird im Falle der F i g. 4 von dem Trigger 19 nur in einfacher Weise angesteuert, d. h„ daß nur bei Positivwerden des Ausgangs des Triggers 19 ein Impuls am Ausgang des monostabilen Multivibrators 20 erscheint.
In Fig.5 sind die zur Fig.4 gehörenden Span nungsverläufe und Steuerimpulse dargestellt. Mit a ist ■wiederum die Eingangswechselspanming bezeichnet. Die Kurve d gibt entsprechend der Darstellung in F i g. 3 die Spannung am Ausgang des Triggers wieder. Die Entladeimpulse für den Kondensator 22 sind mit f bezeichnet und der Spannungsverlauf am Ausgang des Kondensators 22 ist mit / bezeichnet. Mit m ist der Spannungsverlauf am Ausgang 14 bezeichnet, der gleichzeitig dem Spannungsveriauf an dem Ausgang des Kondensators 26 entspricht Die Spannung an einem Pol des Schalters 25. dem mit 24 bezeichneten *» Summierpunkt, ist mit π bezeichnet Diese Spannung stellt die Differenz dar aus den Spannungen am Kondensator 22 und am Kondensator 26. Die Ansteue rungsimpulsfolge for den Schalter 25 liefert der Trigger 19 mit Impulsen entsprechend der Kurve d. Mit ρ ist die e5 Spannung am anderen Pol des Schalters 25, der gleichzeitig den Eingang des Kondensators 26 darstellt, bezeichnet.
Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist folgende: Über den Gleichrichter 21 wird der Kondensator 22 auf den maximalen Wert der positiven Halbwelle der Eingangswcchselspannung a aufgeladen, wobei es sich wiederum um eine Spitzcnwcrt-Glcichrichtur.g handelt. Der zweite Kondensator 26 wird über den Verstärker 23, der wiederum einen großen Eingangswiderstand, beispielsweise durch die Verwendung eines Feldeffekt-Transistor als Vcrstärkerelement, aufweist, mit Beginn der nächsten Halbperiode auf die gleiche Spannung aufgeladen Dabei ist der Schalter 25 eingeschaltet. Bevor der Kondensator 22 aufgeladen wird, wird er durch einen Entladeimpuls f entladen, wobei dieser Impuls von dem monostabilcn Multivibrator 20 erzeugt wird, der seinerseits von der Impulsfolge d des Triggers 19 angesteuert wird. Mit Beginn der nächsten Halbperiode, der negativen Halbperiodc der Eingangswechselspannung a. wird, wie bereits gesagt, der Schalter 25 eingeschaltet, und der Kondensator 26 übernimmt die Spannung des ersten Kondensators 22. Die Eingangsspannung ρ des Kondensators 26 wird aus der Differenz der Spannungen am Kondensator 22 und am Ausgang des Kondensators 26 gebildet. Dies ist die Spannung n, die an dem /weilen Pol, dem Summierpunkt 24 des Schalters 25, ansteht. Auf diese Weise ist die Ausgangsgleichspannung ;n am Ausgang 14 mit Beginn der zweiten Halbperiode gleich der Spannung am Kondensator 22. die in F i g. 5 mit / dargestellt ist. Diese Spannung steht für eine volle Periode am Ausgang 14 an. Die Integrationszeit des Kondensators 26 mit gegengekoppeltem Verstärker ist klein gegenüber der Periodendauer der Eingangswechselspannung a. Eine geänderte Spannung am ersten Kondensator 22 wird also schnell auf den zweiten Kondensator 26 übertragen.
Zur Erreichung eines hohen Siebfaktors kann die Entladezeitkonstante, die sich aus dem Produkt der Kapazität und dem Lastwidersland, der dem Eingangsu idersiand des Verstärkers 23 entspricht, ergibt, groß gehalten werden. Die Entladung des Kondensators 22 erfolgt über den Entladeschalter 27, der von den Entladeimpulsen f gesteuert wird. Die Umladung des Kondensators 26 erfolgt mit der kleinen Integrationszeit des verwendeten Integrators. Die Entladung des Kondensators 26 erfolgt wegen seines Aufbaues mit einem Verstärker hohen Eingangswiderstandes langsam, wodurch der Siebfaktor groß ist
Durch die gesteuerte Entladung der Kondensatorer nach der erfindungsgemäßen Lösung bzw. den resultie renden Schaltungsanordnungen kann in vorteilhafte! Weise einerseits zur Erzielung eines geringen Wechsel Spannungsanteils, d. h. einer möglichst reinen Gleich spannung, die erforderliche Entladezeitkonstante seh1 groß gemacht werden, andererseits wird die Beeinflus sung der für den Siebfaktor maßgebenden Entladezeit konstante auf die Übertragung der Änderung der Ein gangsampütude auf die Ausgangsgleichspannung aus geschaltet Mit Hilfe der Erfindung ist es demnach ii vorteilhafter Weise möglich, Wechselspannungen auc niedriger Frequenz mit einem großen Siebfaktor im kleiner Zeitkonstante, d.h. kleiner Verzögerungszei gleichzurichten.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
709615/42;

Claims (1)

Patentansprüche:
1. SchaltangsanoKlnung zur Gleichrichtung Wechselspannung, bei der im Takte H«r Hai öden der Etngangswecbselspannung
einer von zwei Kondensatoren Ober „
auf den Wert der Eragangswechselspannung aufgeladen wird und der andere Kondensator den vorher aufgenommenen Wert an den "'--«-«■«'««rassaBS-, daß an den Ausgang des SSSn Verstärker (23) angeschfosdÄr zweite Kondensator (26) roh SSl Verstärker versehen ist
nach Anspruch 3 oder 5.
daSISdchBe1 daß als Verstärker m FeSSki-Transistor mit hohem Emgangswiderstand verwendet ist
DE19702054120 1970-11-04 Schaltungsanordnung zur Gleichrichtung einer Wechselspannung Expired DE2054120C3 (de)

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DE2054120A1 DE2054120A1 (de) 1972-05-10
DE2054120B2 DE2054120B2 (de) 1974-07-04
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