DE2054120C3 - Schaltungsanordnung zur Gleichrichtung einer Wechselspannung - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Gleichrichtung einer WechselspannungInfo
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Description
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
a5
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-
35 35
4„
45
•n über einen u.v..*......
... ,,.
ten Halbperiode der Eingangswechselspanden Wert der Eingangswechselspannung auf-
* wirf und der andere Kondensator diesen Wen VOn aem ersten Kondensator übernimmt und an den
4chdrerRÄ
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
*Ä- ΪΑ £ K1SSaTm!;
SrBJ££££* -Of GtdeesG,efcn·
• dem Durchgangswiderstand des Gleicn-
. .:—. ,st Wobei der Durchlaß
50
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
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.
709615/42;
Claims (1)
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
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702054120 DE2054120C3 (de) | 1970-11-04 | Schaltungsanordnung zur Gleichrichtung einer Wechselspannung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702054120 DE2054120C3 (de) | 1970-11-04 | Schaltungsanordnung zur Gleichrichtung einer Wechselspannung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2054120A1 DE2054120A1 (de) | 1972-05-10 |
DE2054120B2 DE2054120B2 (de) | 1974-07-04 |
DE2054120C3 true DE2054120C3 (de) | 1977-04-14 |
Family
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