DE2054134C3 - Transistor-Schaltungsanordnung zur Speisung eines Verbrauchers mit Arbeitsimpulsen konstanter Stromstärke - Google Patents
Transistor-Schaltungsanordnung zur Speisung eines Verbrauchers mit Arbeitsimpulsen konstanter StromstärkeInfo
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- DE2054134C3 DE2054134C3 DE19702054134 DE2054134A DE2054134C3 DE 2054134 C3 DE2054134 C3 DE 2054134C3 DE 19702054134 DE19702054134 DE 19702054134 DE 2054134 A DE2054134 A DE 2054134A DE 2054134 C3 DE2054134 C3 DE 2054134C3
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Description
Die Erfindung betrifft eine Transistor-Schaltungsanordnung zur Speisung eines Verbrauchers mit
Arbeitsimpulsen konstanter Stromstärke, bei welcher
65 der Verbraucher, die Kollektor-Emitter-Strecke sines
Schalttransistors und die Hauptwicklung eines Rückkoppelgliedes in Reihe an eine Gleichstromquelle angeschlossen
sind, ein Steuer-impulserzcuger über eine an die Basis des Schalttransistors rückgeführte
Steuerwicklung des Rückkoppelgliedes den Schalttransistor für jeden Arbeitsimpuls leitend steuert
und Schaltglieder vorhanden sind, durch die der Schalttransistor jedesmal gesperrt wird, wenn der die
Reihenschaltung durchfließende Strom auf eine bestimmte Stärke angestiegen ist.
Solche Transistor-Schaltungsanordnungen werden beispielsweise in Kondensator-Zündvorrichtungen
für Verbrennungsmotoren mit Unterbrecher verwendet, da die Spannung der Gleichstromquelle, der
Fahrzeugbatterie, starken Schwankungen unterworfen ist und die Zündfunken eine bestimmte Energie
haben müssen, um stets eine sichere Zündung zu gewährleisten.
Bei einer Kondensator-Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor z. B. mit mechanischem Unterbrecher
wird ein Speicherkondensator bei geschlossenen Unterbrecherkontakten über einen Ladegleichrichter
durch die Sekundärwicklung eines Ladetransformators aufgeladen und beim Öffnen der
Unterbrecherkontakte mittels eines Thyristors durch die Primärwicklung eines Zündtransformators entladen.
Die Primärwicklung des Ladetransformators als Verbraucher wird dann in Reihe mit der Kollektor-Emitter-Strecke
des Schalttransistors geschaltet.
Es sind verschiedene Kondensator-Zündvorrichtungen dieser Art bekannt.
Bei einer Zündvorrichtung ist beispielsweise zur Steuerung des Schalttransistors und des im Entladungskreis
des Speicherkondensators angeordneten Zünd-Thyristors eine transistorisierte Impulserzeugerschaltung
mit einem zwei Steuer- oder Sekundärwicklungen aufweisenden Steuertransformator vorgesehen,
wobei die eine Sekundärwicklung des Steuertransformators mit der Basis des Schalttransistors
und die zweite Sekundärwicklung mit der Steuerelektrode des Zünd-Thyristors verbunden ist. Durch
einen über den Unterbrecher erzeugten Steuerimpuls bewirkt die Impulserzeugerschaltung, daß durch die
Primärwicklung des Steuertransformators ein Strom fließt und damit in der ersten Sekundärwicklung ein
Einschalt-Steuerimpuls für den Schalttransistor und in der zweiten Sekundärwicklung ein Zündimpuls
für den Zünd-Thyristor induziert wird. Nach Entladung des Speicherkondensators bewirkt die Resonanz
des Entladekreises die Sperrung des Zünd-Thyristors. Zur Sperrung des Schalttransistors ist
zusätzlich in die Reihenschaltung von Erregerwicklung des induktiven Speichers und der Kollektor-Emitter-Strecke
des Schalttransistors ein Widerstand eingeschaltet, der somit vom vollen Erregerstrom
durchflossen wird. Bei einer bestimmten Stärke des Erregerstromes wird durch den Spannungsabfall am
Widerstand die transistorisierte Impulserzeugerschaltung umgesteuert, so daß der Stromfluß durch die
Primärwicklung des Steuertransformators unterbrochen und in der ersten Sekundärwicklung desselben
ein Sperr-Steueiimpuls für den Schalttransistor induziert
wird.
Bei einer anderen bekannten Zündvorrichtung besteht ein Rückkoppelglied aus einem in zwei Sättigungszuständen
magnetisierbaren Schaltkern mit drei Wicklungen, von denen eine Hauptwicklung und
eine Steuerwicklung wie eingangs angegeben angeordnet sind und die dritte Wicklung in Reihe mit der
Gleichstromquelle und den Unterbrecherkontakten geschaltet ist. Bei geschlossenen Unterbrccherkontukten
ist der Schallkern durch die dritte Wicklung in den negativen Sältigungszustand gebracht, und
beim Offnen der Unterbrecherkontakte wird in der Steuerwicklung eine Spannung induziert, durch die
der Schalttransistor leitend wird und Strom durch die Primärwicklung des Ladetransformators und die
Hauptwicklung des Rückkoppelgliedes zu fließen beginnt. Durch den infolge der Rückkopplung starker
werdenden Strom wird über die Hauptwicklung der Schaltkern in den positiven Sättigungszustand gebracht,
so daß in der Stcuerwicklung keine Spannung mehr induziert wird, und der SehalUransistor sperrt.
Zur Steuerung des im Entladekreis des Speicherkondensators angeordneten Zünd-Thyristors besitzt
der Ladetransformator eine zweite Sekundärwicklung, in der bei Erregung der Primärwicklung des
Ladetransformators ein Zündimpuls für den Zünd-Thyristor induziert wird.
Im allgemeinen beträgt die Stromstärke im Entladungskreis
des Speicherkondensators etwa 12U Amp.,
und der die Primärwicklung des Ladelransformators durchliicßenc'ic Strom hat eine Stärke von ungefähr
10 Amp. Der Entladestrom wird durch den Zünd-Thyristor
und der Strom in der Primärwicklung d.ii cli den Schalttransistor geschaltet.
Der Spannungsabfall der durchgesteuerlen KoI-L'uor-EmiUcr-Strccke
eines handelsüblichen npn-Transisior.;
beträft durchschnittlich 0,3 Volt, so daß
sich ini Primärkreis lies Ladelransformators eine Verlustleistung von rund 3 Watt ergibt. Zu dieser
:verim:cr. Grund-Verlustleistung kommen jedoch noch
die einzelnen Verlustleistungen der zur Erzeugung eier Steuerimpulse für den Zünd-Thyristor und den
SehalUransistor verwendeten Schaltgliedcr hinzu, und die Gesamt-Verlustleistung führt zu einer gewissen
Eigenerwärmung der Zündvorrichtung.
Wegen der Temperaturempfindlichkeit der HaIblcilcr-Schaltelemente
wird die Steuerschaltung bei höheren Temperaturen instabil und damit die Zündvorrichtung
funktionsuntüchtig. Da die Zündanlage in Nähe des Verbrennungsmotors angeordnet ist und
demzufolge bereits die Umgebungstemperatur 80° C und mehr beträgt, sind transistorisierte Zündvorrichtungen
äußerst empfindlich auf Eigenerwärmung. Din Grund-Verlustleistung von rund 3 Watt bedingt
eine praktisch vernachlässigte Eigenerwärmung, die noch zu keiner Änderung der eingestellten Schaltuncsparameter
führt. Bei den bekannten Kondensator-Zündvorrichtungen sind die zusätzlichen Verlustleistungen
in der Steuerschaltung für Zünd-Thyristor und SehalUransistor verhältnismäßig hoch, so
daß die Vorrichtungen im Betrieb häufig über den zulässigen Temperaturwert erwärmt werden und Störungen
auftreten.
Zweck der Erfindung ist. eine Transistor-Schaltunasanoidnung
zur Speisung eines Verbrauchers mit Arbeitsimpulsen konstanter Stromstärke zu schaffen,
welche bei einfachem Aufbau und wirtschaftlicher Herstellung eine derart geringe Gesamtverlustleistung
hat. daß die durch sie bedingte Eigenerwärmung zur Änderung der eingestellten Schaltimgsparamelcr nicht
ausreicht.
Dij erfmclungstemalAc Transistor-Schaltungsanordniinp
ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
Basis des Schalttransistors und dem diesem abgewandten Ende der Hauptwicklung des Rückkoppclgliedes
ein Steuer-Thyristor in gleicher Durchlaßrichtung wie der Schalttransistor und parallel zu dicscm
als Zündschaltung ein ein passivers Halbleiter-Bauelement als temperaturabhängigen Widerstand
enthaltender Strompfad geschaltet sind, wobei der Steuer-Thyristor jeweils bei einem Kollektorstromwcrt,
der infolge der Abhängigkeit des Basisstromes ίο vom Kollcktorstrom durch den Spannungsabfall und
damit durch die Widerstandswerte der Zündschaltung bestimmt ist, leitend geschaltet und der Schalttransistor
über das Rückkoppelglied völlig gesperrt wird.
Zum Abschalten des Stromflusses durch den Verbraucher braucht durch den im Basisstromkreis des
Schalttransistors angeordneten und in den leitenden Zustand geschalteten Steuer-Thyristor die Leitfähigkeit
der Kollcklor-Emittcr-Strecke kurzzeitig nur so weit vermindert werden, daß der Kollektorstrom
abnimmt und dadurch in der Steuerwicklung des Rückkoppelglicdes eine Spannung induziert wird,
die den Schalltransistor schon nach einer Zeilspanne
von elwa 1 Mikrosckuncic völlig sperrt. Es kann daher
ein schwach dimensionierter Steuer-Thyristor verwendet werden, bei dem die Verlustleistungen äußerst
gering sind.
Der Vcibraucherstrom Hießt außer durch die
Schaltstreuke des Schalttransistors nur noch durch
die Hauptwicklung des Rückkoppelglicdes, wobei durch den Stromfluß in der Hauptwicklung lediglich
Stoucrspannungcn in der Steuerwicklung induziert werden. Die Hauptwicklung kann deshalb aus verhältnismäßig
dickem Draht bestehen und wenige Windungen aufweisen, so daß auch die im Rückkoppclglicd
auftretenden Verluste niedrig gehauen werden können. Die Schaltungsanordnung kann somit
ohne Schwierigkeiten so dimensioniert werden, daß ihre Gesamtverluslleistung im wesentlicher
durch die geringe Grund-Verlustleistung der durchgesteuerten Schaltstrecke des Schalttransistors bestimmt
ist, die keine zusätzliche Erwärmung dei Halbleiter-Bauelemente herbeiführt.
Für die Betriebsweise der Schaltungsanordnuii}
ist dann nur noch ihre Eigentemperatur von Bedcu tung, die aber auf Grund von Änderungen in de
Umgebungstemperatur unter Umständen crheblichi Schwankungen aufweisen kann, wie dies vor allen
dann der Fall ist, wenn die Schaltungsanordnung ii Zündvorrichtungen für Kraftfahrzeuge verwende
wird. Das eine konstante Stromstärke der Arbcits impulse gewährleistende Glied ist der Steucr-Thyri
stör. Zur Kompensation des Einflusses von Tem peraturschwankungen dient das einen tcmperatui
abhängigen Widerstand darstellende passive Hall leiter-Bauclement in der Zündschaltung des Sleuci
Thyristors, das vorzugsweise ein Heißleiter sein kam Im einfachsten Falle kann die Zündschaltung de
Steuer-Thyristors an dessen Anode und Stcucrclel trodc und/oder an dessen Kathode und Stcuerclel
trode angeschlossene ohmsche Widerstände cntha
ten, von denen zur Einstellung der Sollwcrtstron stärke der Arbeitsimpulsc mindestens einer auf in
lerschicdliche Widerstandswerte einstellbar ist. U r>5 bei einer Serienfabrikation Halbleiter-Bauclemen
zwar gleichen Typs, jedoch mit in gewissen ToI ranzbereichen liegenden Kennwerten verwenden 111
dif Schaltungsanordnung leicht auf (Ln jeweils μ
7 8
wünschten Wert der Sollstromstärke für die Ar- vcrbraucherglied entladen wird. Bei einer solchen
bcitsimpulsc einstellen zu können, wird zweck- Verwendung wird zweckmäßig die Kollektor-Emitmäßig
in der Zündschaltung ein von Hand einstell- ter-Strccke des Schaltlransistors durch die Primärbarer
Arbeitswiderstand vorgesehen. Soll die wicklung des Ladetransformators mit dem einen Pol
Sollstromstärke der Arbeitsimpulse durch zusatz- 5 der Gleichstromquelle und durch die Hauptwicklichc
Einflußgrößen, wie z. B. Luftdruck, Lichtver- lung des Rückkoppelglicdes mit dem anderen Pol
hältnisse, Feuchtigkeit usw., beeinflußt werden, so der Gleichstromquelle verbunden, und das Rückkann
die Zündschaltung für den Steuer-Thyristor koppelglied sowie der Zünd-Thyristor werden an
zusätzliche durch entsprechende Meßwertgeber ein- den durch den Steuergeber gesteuerten Steuer-Impulsstellbarc
oder auf diese Einflußgrößen empfindliche io erzeuger angeschlossen, um immer dann einen Zünd-Einstellwiderstände
enthalten. Vorzugsweise wird impuls für den Zünd-Thyristor und einen Einschal.tdann
der temperaturabhängige Widerstand zusam- Steuerimpuls für den Schalttransistor zu erhalten,
men mit den Einstellwiderständen parallel geschaltet wenn der Steuergeber in seine zweite Stellung gelangt,
und an die Steuerelektrode und die Kathode des Dient die Schaltungsanordnung zur gesteuerten Er-Stcuer-Thyristors
angeschlossen, während der Ar- 15 zcugung von Zündfunken, so ist das Endverbraubeitswiderstand
an die Steuerelektrode und die Anode chcrglied ein Zündtransformator, dessen Primärdes
Steuer-Thyristors angeschlossen wird, so daß wicklung an den Speicherkondensator angeschlossen
man als Zündschaltung einen einfach zu schaltenden ist. Für die jeweilige Zündfunkenenergie ist dann
und leicht zu justierenden Spannungsleiter erhält, bei konstanter Spannung am Speicherkondensator
der trotz seines einfachen Aufbaues ein exaktes 20 dessen Kapazität mitbestimmend. Die Kapazität
Sperren des Schalttransistors über die Zündung des eines üblichen Kondensators ist jedoch tcmperatur-Steuer-Thyristors
bewirkt. Neben dem exakten Sper- abhängig, so daß die maximale Stromstärke der die
rcn des Schalttransistors ist bei solchen Schaltungs- Primärwicklung des Ladetransformators durchflieanordnungen
meist auch ein unbedingt fehlerfreies ßendcn Arhcitsimpul.se in Abhängigkeit von der Tem-
und jeweils zu einem genau bestimmten Zeitpunkt 25 pcratur des Speicherkondensators eingestellt werden
einsetzendes Leitendwerden des Schalttransistors er- muß, und zwar so, daß der Speicherkondensator
forderlich. Um dies zu erreichen, wird vorzugsweise durch die Sekundärwicklung des Ladctransformators
zur Erzeugung des Einschalt-Steuerimpulses für den auf entsprechend verschiedene Spannungswerte auf-Schalttransistor
ein einen Steuerkondensator ent- geladen wird, um die Zündlcistung z. B. konstant zu
haltender Steuer-]mpulserzcuger und ein Rückkop- 30 halten. Bei richtiger Einstellung der Widerstandspelglied
mit einer von einer ersten Steuerwicklung werte in der Zündschaltung des Steuer-Thyristors ergalvanisch
getrennten zweiten Steuerwicklung vor- folgt die Stromstärkcneinstcllung automatisch durch
gesehen, wobei die zweite Steuerwicklung an den den temperaturabhängigen Widerstand. Um bei einem
Stcuerkondensator angeschlossen ist, um bei jeder Verbrennungsmotor ein sicheres Starten und ruhidurch
den Steucr-lmpulserzeuger gesteuerten Entla- 35 gcs Laufen zu gewährleisten, soll die Zündleistung
dung des Stcucrkondensators durch die zweite Steuer- hei kaltem Motor groß sein und mit steigender
wicklung einen Einschalt-Stcuerimpuls für den Temperatur abnehmen. Übliche Kondensatoren wci-Schalttransistor
in der ersten Steuerwicklung des sen im allgemeinen einen positiven Tempcratur-Rückkoppelgliedes
zu induzieren. Durch eine Kon- koeffizientcn für die Kapazität auf, so daß in diedensatorentladung
können bekanntlich auf einfache 40 scm Falle sozusagen eine Übcrkompcnsation des
Weise kurze Steuerimpulse mit steilen Anstiegsflanken durch die Temperaturcmplindlichkcit des Spcichcrcrzeugt
werden, wobei durch Wahl eines ausrei- kondcnsators bedingten Zündfunken-Energievcrlaufs
chend hohen Wicklungs-Zahlcnverhältnisses bei der erforderlich ist. Auch diese Überkompensation wird
ersten und zweiten Steuerwicklung dafür gesorgt durch entsprechende Werte für den ohmschen Arwcrdcn
kann, daß der Schalttransistor mit Sicher- 45 beitswiderstand und den temperaturabhängigen Wihcit
auch bei schwachem Einschalt-Steuerimpuls dcrstand in der Zündschaltung des Steuer-Thyristors
aufschaltct. Zur Verminderung der hierbei benötigten erreicht, wobei ihnen vorzugsweise solche WiderAnzahl
Windungen der Wicklungen können diese auf standswerte gegeben werden, daß über eine Rcgueincm
Eisenkern angeordnet werden, wobei jedoch lierung des in der Primärwicklung des Ladctransim
Gegensatz zu anderen bekannten Schaltungs- 50 formators fließenden Stromes eine Aufladung des
anordnungen dieser Art das Rückkoppclglicd so di- Spcichcrkondcnsalors auf 480 Volt bei - 20° C, aul
mcnsioniert ist, daß sein Eisenkern bei der maxi- 380 Volt bei + 20° C und auf 360 Volt bei + 110° C
malen Stärke des seine Hauplwicklung durchflic- gewährleistet ist. Zur Erleichterung des Einstellen;
ßendcn Stromes nicht gesättigt ist und damit prak- kann als temperaturabhängiger Widerstand ein Heiß
tisch keine Verlustleistungen vorhanden sind, die 55 leiter mit einem Widerstandswert von l,5kOhmbe
das Rückkoppelglied zusätzlich erwärmen würden. t 25° C gewählt und dem Heißleiter ein ohm
Wegen ihrer Zuverlässigkeit im Betrieb kann die scher Widerstand von höchstens 100 Ohm parallc
Transistor-Schaltungsanordnung nach der Erfindung geschaltet werden.
mit besonderem Vorteil zur Steuerung der Kraft- Gerade bei der genannten Verwendung wcrdci
stoffverbrcnnung bei einem Verbrennungsmotor mit 6° an die Transistor-Schaltungsanordnung besonder
durch einen Steuergeber gesteuerter Zündung ver- hohe Anforderungen gestellt. Es hat sich gezeigi
wendet werden. Der Verbraucher enthält dann einen daß hierbei das Rückkopphmgsglicd, über das de
Spcichcrkondcnsator auf einen Ladetransformator, Schalttransistor gesteuert wird, mit erheblicher Sorg
wobei der Spcichcrkondcnsator bei einer ersten Stel- fall dimensioniert werden muß, wenn keine Betrieb?
lung des Steuergebers über einen Ladcglcichrichter 65 störungen auftreten sollen. Vorzugsweise wird ei
durch die Sekundärwicklung des Ladetransformators Rückkopplungsglicd mit einer Hauptwicklung, eine
aufgeladen und in einer zweiten Stellung des Steuer- ersten Steuerwieklung und einer zweiten Stcucrwicl
licbers mittels eines Zünd-Thyristors durch ein End- lung verwendet, wobei sich die Windungszahlen fi
10
die Wicklungen in der genannten Reihenfolge wie Der erste Schaltungsteil SA enthält einen Lade-
1 : 3,5 : 1,5 verhalten. Um eine kleine Bauweise zu transformator 1, dessen Eisenkern eine Primärwickerhalten,
wird ein Rückkoppelglied mit einem Eisenkern benutzt, wobei die Hauptwicklung 20 Windungen,
die erste Steuerwicklung 70 Windungen und die
zweite Steuerwicklung 30 Windungen erhält.
zweite Steuerwicklung 30 Windungen erhält.
Die zweite Steuerwicklung des Rückkoppelgliedes kann an den Steuerkondensator des Stcucr-Impulserzeugers
und dieser über eine Ladediode an die
PrSmiiru/ir-Htmn ftps r»inpn induktiven Sneicher bil-
PrSmiiru/ir-Htmn ftps r»inpn induktiven Sneicher bil-
lung 1 α und eine Sekundärwicklung 1 b trägt und
der als induktiver Speicher verwendet wird. Das eine 5 Ende der Sekundärwicklung des Ladetransformators
1 ist an einen Erdungsleiter 9 angeschlossen, der an Masse liegt. Das andere Ende der Sekundärwicklung
1 b ist über eine Ladediode D5 mit dem einen Anschluß eines Speicherkondensators C, verPrimärwicklung
des einen induktiven Speicher bil- io bunden. Statt eines einzigen Speicherkondensators
denden Ladetransformators angeschlossen werden, können auch zwei parallclgcschaltete Kondensatoren
verwendet werden, wie es in der Zeichnung gezeigt ist. Der Verbindungspunkt zwischen Lade
diode D5 und Speicherkondensator C1 ist an zwei
wobei die Wicklungszahlen des Ladetransformators
so gewählt werden, daß bei den die Primärwicklung
durchfließenden Strömen der Steuer-Kondensator
so gewählt werden, daß bei den die Primärwicklung
durchfließenden Strömen der Steuer-Kondensator
durch die Primärwicklung auf eine höhere als die 15 Anschlußklemmen b und /1 angeschlossen, und auch
Spannung der dem Verbrennungsmotor zugeord- der Verbindungspunkt zwischen Ladediode D5 und
neten Gleichstromquelle aufgeladen wird. Dies führt Sekundärwicklung 1 b ist mit einer Anschlußklemzu
einem mit Sicherheit ausreichend starken Einschalt- mec verbunden. Der andere Anschluß des Speicher-Steuerimpuls,
wenn der Steuerkondensator durch kondensators C1 ist über eine Diode D4 mit dem
die zweite Steuerwicklung des Rückkoppelgliedes 20 Erdungsleitcr 9 verbunden, und der Vcrbindungspunkl
entladen wird. Im allgemeinen ist es ausreichend, zwischen Speicherkondensator und Diode D4 ist an
wenn der Steuerkondensator durch die Primärwick- eine Anschlußklemme α angeschlossen. Des weiteren
lung des Ladetransformators auf 40 Volt aufgeladen enthält der erste Schaltungsteil SA einen Zünd-Thywird.
ristor 6, dessen Anode /(,. an eine Anschlußklemme?
Zur Erzielung eines stets optimalen Wirkungs- 25 angeschlossen ist und dessen Kathode K0 mit dem
grades wird einem Verbrennungsmotor der Kraft- Erdungslei'.er 9 verbunden ist. Die Steuerelektrode G6
stoff durch eine Einspritzvorrichtung zugeführt. Die des Zünd-Thyristors 6 ist durch einen Leiter 10 mit
eingespritzte Kraftstoffmenge muß hierbei der ange- einer Ausgangsklemme 11 des Steuer-Impulserzeusaugten
Luftmenge möglichst genau angepaßt werden, gers SC verbunden. Wird die Schaltungsanordnung
wobei Lufttemperatur, Luftdruck und Feuchtigkeit 30 zur Steuerung der Zündfunkenerzeugung verwenmit
zu berücksichtigen sind. Diese zusätzlichen Ein- det, so wird an die Anschlußklemme α das nicht
llußgrößen müssen dem Regelvorgang der Kraftstoff- geerdete Ende der Primärwicklung 7 α des Zündeinspritzung
überlagert werden, wenn eine tatsächlich transformators 7 angeschlossen, und die beiden Anoptimale
Kraftstoffzufuhr erreicht werden soll. schlußklemmen g und h werden miteinander ver-Die
Transistor-Schaltungsanordnung nach der Er- 35 bunden, so daß die Anode Aa des Zünd-Thyristors 6
lindung kann auch zur Regelung der Kraftstoffein- direkt mit dem Verbindungspunkt zwischen Ladespritzung
mittels eines elektromagnetisch betätig- diode D5 und Speicherkondensator C, verbunden ist.
baren Reglers verwendet werden, wobei eine Erreger- Wie üblich führt das eine Ende der Sekundärwickwicklung
des elektromagnetisch betätigbaren Reglers lung 7 b des Zündtransformators 7 über den in der
in den den Zünd-Thyristor enthaltenden Entlade- 4» Zeichnung nicht dargestellten Verteiler zu den Zündstromkreis
des Speicherkondensators geschaltet wird kerzen, von welchen nur eine als Funkenstrecke F
und die Zündschaltung des Steuer-Thyristors außer in der Zeichnung gezeigt ist. Das andere Ende der
dem temperaturabhängige!! Widerstand einen durch Sekundärwicklung 7 b liegt an Masse. An Masse
ein Druckmeßgerät einstellbaren Widerstand und/ einerseits und an die Anschlußklemme c anderer-
oder einen durch ein Feuchtigkeitsmeßgerät einstell- 45 seits kann ein hochohmiger Drehzahlmesser 12 angebaren
Widerstand enthält. Der temperaturabhängige schlossen werden. Der Zündtransformator 7 mit dem
Anschluß α', die Kurzschlußverbindung g', h' und det hochohmige Drehzahlmesser 12 mit dem Anschluß c
sind in der Zeichnung als Zündfunkenerzeuger M 50 zusammengefaßt, der durch eine Einrichtung N ersetzt
werden kann, wenn die Schaltungsanordnuni SA, SB, SC zur Regelung der Kraftstoffeinspritzung
mittels eines elektromagnetisch betätigbaren Reglers verwendet werden soll. Rein zur Erläuterung is'
Verbrennungsmotor verwendbare Transistor-Schal- 55 in der Zeichnung ein Regelglied 13 gezeigt, bei den
tungsanordnung ausführlich erläutert. Die einzige ein Kolben 15 unter Wirkung einer Schrauben-Figur
der Zeichnung zeigt schematisch ein Schalt- " "~ ~ bild dieser bcispiclsweisen Schaltungsanordnung.
Die in der Zeichnung gezeigte Schaltungsanordnung
weist drei Schaltungsteile auf: einen ersten Schal- 60 die Magnetspule 7 c der Kolbenschaft 16 in dii
tungsten SA, der als Zwischenverbraucher bezeich- Magnetspule 7c hineingezogen wird und der KoI
net werden kann, einen zweiten Schaltungsteil SB, ' "
~' _.....
der als Transistor-Schaltungsanordnung nach der
Erfindung den ersten Schaltungsteil SA mit Stromimpulsen konstanter Stärke versorgen soll, und 65 SA angeschlossen, so daß die Anode An des~Zünd einen dritten Schaltungsteil SC, den Steuerimpuls- Thyristors 6 über die Magnetspule 7 c mit dem Ver erzeuger, welcher an die beiden Schaltungstcile SA bindungspunkt zwischen Speicherkondensator C, um und SB Steuerimpuls'.1 liefert. Ladediode Dr verbunden ist.
Erfindung den ersten Schaltungsteil SA mit Stromimpulsen konstanter Stärke versorgen soll, und 65 SA angeschlossen, so daß die Anode An des~Zünd einen dritten Schaltungsteil SC, den Steuerimpuls- Thyristors 6 über die Magnetspule 7 c mit dem Ver erzeuger, welcher an die beiden Schaltungstcile SA bindungspunkt zwischen Speicherkondensator C, um und SB Steuerimpuls'.1 liefert. Ladediode Dr verbunden ist.
Widerstand, der druckabhängige Widerstand und der feuchtigkeitsabhängige Widerstand werden hierbei
vorzugsweise parallel an die Steuerelektrode und die Kathode des Steuer-Thyristors angeschlossen.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbcispicles für eine sowohl
zur Steuerung der Zündfunkenerzeugung als auch zur Regelung der Kraftstoffeinspritzung bei einem
feder 17 eine Kraftstoffleitung 14 abschließt. Dei Kolben 15 trägt einen in eine Magnetspule 7 c ein
tauchenden Schaft 16, so daß bei Stromfluß durcl
ben 15 die Kraftstoffleitung 14 freigibt. Die beidei
Enden g", h" der Magnetspule 7 c werden dann ai die beiden Anschlüssen und Ii des Schaltungsteile
11 12
Die Anschlußklemme b des Schaltungsteiles SA derständen bestehenden Arbeitswiderstand Ra als
wird lediglich bei der Kontrolle der Schaltungsan- erstes Glied und einem temperaturabhängigen Wi-
ordnung benutzt und dient zum Anschließen von derstand 8, vorzugsweise einem Heißleiter, als zwei-
Prüfgeräten. tes Glied besteht. Die Steuerelektrode G4 des Steuer-
Die Transistor-Schaltungsanordnung SB enthält 5 Thyristors 4 ist an den Mittelabgriff des Spannungs-
cincn npn-Schalttransistor T, dessen Kollektor über tellers angeschlossen und zusätzlich über einen Kon-
dic Primärwicklung 1 α des Ladetransformators 1, densator C4 mit der Kathode des Steuer-Thyristors 4
eine Anschlußklemme d und den Zündschalter Z verbunden.
mit dem positiven Pol der Gleichstromquelle Bt, Wird die Schaltungsanordnung zur Steuerung der
d. h. der Fahrzeugbatterie, verbunden ist. Der Emit- ίο Zündfunkenerzeugung verwendet, so wird ein ohm-
ter E des Schalttransistors T ist über die Haupt- scher Widerstand R9 an die eingezeichneten Anschlüs-
wicklung 2« eines Rückkoppelgliedcs 2 und die se 18.19 angeschlossen und damit dem temperatur-
Leitung 9 mit dem Minuspol der Gleichstromquelle abhängigen Widerstand 8 parallel geschaltet, was in
verbunden. Das Rückkoppelglied 2 besitzt zwei Steu- der Zeichnung durch einen mit »I« bezeichneten und
crwicklungen 2 b, 2 c. Das eine Ende der ersten 15 den Widerstand Λ9 enthaltenden Block angedeutet ist.
Steuerwicklung 2 b ist an den Emitter E des Schalt- Wird die Schaltungsanordnung zur Regelung der
transistors T angeschlossen und durch einen Wider- Kraftstoffeinspritzung verwendet, so wird an die
stand/?, mit der Basis ß desselben verbunden. Das Anschlüsse 18,19 ein Block II angeschlossen, wel-
andere Ende der ersten Steuerwicklung 2 b ist an die eher einen druckabhängigen und einen feuchtigkeits-
Basis B angeschlossen. Die zweite Steuerwicklung 2 c 20 abhängigen Widerstand 20, 21 enthält. Hierauf wird
ist an den dritten Schaltungsteil SC angeschlossen. an späterer Stelle noch ausführlicher zurückgekom-
Es hat sich gezeigt, daß die Ausbildung des Rück- men.
koppelgliedes für einen einwandfreien Betrieb der Die Widerstandswerte in der Zündschaltung ZS
Transistor-Schaltungsanordnung von besonderer Be- des Steuer-Thyristors 4 werden so gewählt, daß der
deutung ist, wobei die Windungszahlen der einzel- 25 Speicherkondensator Cs bei - 20° C auf 480 Volt,
ncn Wicklungen 2α, 2b, Ic mitentscheidend für ein bei + 20° C auf 380VoIt und bei + 110° C auf
befriedigendes Arbeiten der Schaltungsanordnung 360 Volt aufgeladen wird. Bei einem Speicherkon-
sind. densator von ungefähr 1 //F Kapazität und einem
Sehr gute Ergebnisse wurden erreicht, wenn sich Ladetransformator 1, dessen Primärwicklung la
die Windungszahlen der Hauptwicklung 2 a, der er- 3° 40 Windungen und dessen Sekundärwicklung 1 b
sten Steuerwicklung 2 b und der zweiten Steuerwick- 500 Windungen hat und bei dem der Eisenquerschnitt
lung 2 c wie 1:3,5:1,5 verhielten. Um eine geringe ungefähr 3,6 cm2 beträgt, wird einem Heißleiter mit
Größe des Rückkoppelgliedes 2 zu erhalten, werden 1,5 kOhm bei + 25° C ein ohmscher Widerstand R9
die Wicklungen zweckmäßig auf einem Eisenkern 2 d von höchstens 100 Ohm parallel geschaltet, und als
angeordnet. Die Wicklungen und der Eisenkern 2 d 35 Arbeitswiderstand R6 werden zwei parallelgeschalmüssen
hierbei jedoch so dimensioniert werden, daß tete Widerstände von 2,2 kOhm bzw. 330 Ohm gebei
den in den Wicklungen fließenden Strömen der wählt. Bei einer solchen Dimensionierung ist die
Eisenkern nicht gesättigt wird. Bewährt hat sich ein Schaltungsanordnung für die meisten Personenkraft-Rückkoppelglied,
bei dem die Hauptwicklung 2 α wagen gut geeignet und kann durch geringfügiges
20 Windungen und, dem verlangten Windungszahlen- 40 Ändern der Widerstandswerte jeweils leicht optimal
verhältnis entsprechend, die erste Stcuerwicklung eingestellt werden.
70 Windungen und die zweite Steuerwicklung 2 c Der Minuspol der Gleichstromquelle Bt ist am be-30
Windungen hat und bei dem der Eisenquerschnitt weglichen Kontakt 3 b des Unterbrechers U angeungefähr
0,5 cm- beträgt. schlossen und über eine Anschlußklemme e mit dem
Bei leitend geschaltetem Schalttransistor T ergibt 45 Erdungsleiter 9 verbunden und liegt an Masse. Der
sich so für den der Primärwicklung 1 α des Lade- feste Kontakt 3 α des Unterbrechers U ist an eine
transformators 1 zuzuführenden Strom eine Strom- Anschlußklemme / des Steuer-Impulserzeugers, d. h.
bahn, die vom Pluspol der Gleichstromquelle Et an den dritten Schaltungsteil SC, angeschlossen,
über den Zündschalter Z, die Primärwicklung 1 a, Der Steuerimpulserzeuger SC hat die Aufgabe, bei die Kollektor-Emitter-Strecke des Schaltransistors T 50 jedem öffnen der Unterbrecherkontakte 3 a, 3 b und die Hauptwicklung 2 α des Rückkoppelgliedes 2 an den Zünd-Thyristor 6 des ersten Schaltteils SA und den Leiter 9 zum negativen Pol der Gleich- einen Zündimpuls und an den zweiten Schaltungsstromquelle Bt führt, wobei die Stärke des bei gc- teil SB einen Einschalt-Steuerimpuls zu liefern, un schlossenem Zündschalter Z fließenden Stromes durch dessen Schalttransistor T leitend zu steuern. Für Im die Leitfähigkeit der Kollektor-Emitter-Strecke des 55 pulserzeuger mit einer solchen Aufgabe sind ver Schalttransistors T bestimmt ist, da die Hauptwick- schicdene Schaltungen bekannt und möglich. In de lung 2 α des Rückkoppelgliedes 2 nur sehr geringen Zeichnung ist deshalb der Steuer-Impulserzeuger SC Widerstand hat. nur als Block gezeigt, der eine Anschlußklemme l:
über den Zündschalter Z, die Primärwicklung 1 a, Der Steuerimpulserzeuger SC hat die Aufgabe, bei die Kollektor-Emitter-Strecke des Schaltransistors T 50 jedem öffnen der Unterbrecherkontakte 3 a, 3 b und die Hauptwicklung 2 α des Rückkoppelgliedes 2 an den Zünd-Thyristor 6 des ersten Schaltteils SA und den Leiter 9 zum negativen Pol der Gleich- einen Zündimpuls und an den zweiten Schaltungsstromquelle Bt führt, wobei die Stärke des bei gc- teil SB einen Einschalt-Steuerimpuls zu liefern, un schlossenem Zündschalter Z fließenden Stromes durch dessen Schalttransistor T leitend zu steuern. Für Im die Leitfähigkeit der Kollektor-Emitter-Strecke des 55 pulserzeuger mit einer solchen Aufgabe sind ver Schalttransistors T bestimmt ist, da die Hauptwick- schicdene Schaltungen bekannt und möglich. In de lung 2 α des Rückkoppelgliedes 2 nur sehr geringen Zeichnung ist deshalb der Steuer-Impulserzeuger SC Widerstand hat. nur als Block gezeigt, der eine Anschlußklemme l:
Der Basis-Emitter-Strecke des Schalttransistors T zum Anschließen der Steuerelektrode Gn des Zünd
ist außer einem Widerstand Rx noch die erste Steuer- 60 Thyristors und eine Anschlußklemme 13 zum An
wicklung 2 b des Rückkoppelglicdes 2 parallel gc- schließen der Transistor-Schaltungsanordnung Si
schaltet. Die Basis B des Schalttransistors T ist an aufweist, wobei bei jeder dieser Anschlußklemme
die Anode eines Steuer-Thyristors 4 angeschlossen, 11,13 ein Impuls eingezeichnet ist und die Untei
die Kathode des Steuer-Thyristors 4 liegt an Masse. brccherkontaktc 3 a, 3 b offen dargestellt sind, ui
Dem Steuer-Thyristor 4 ist ferner eine Zündschal- 65 anzudeuten, daß der Steucr-Iimpulserzeuger SC bi
tungZS parallel geschaltet, die im dargestellten offenen Unterbrecherkontakten die Steuerimpuls
Ausführungsbeispiel aus einem Spannungsteiler mit abgibt,
einem aus zwei parallcigcschaltcten ohmschen Wi- Zur Erzeugung der Einschalt-Steuerimpulse fi
den Schalttransistor T enthält im dargestellten Ausführungsbeispiel
der Steuer-Impulserzeuger SC einen Steuerkondensator C1, dessen einer Belag an Masse
liefet und dessen anderer Belag über eine Lade-Diode
D1 mit der Primärwicklung 1 α des Ladetransformators
1 verbunden ist. Das Rückkoppelglied 2 der Transistor-Schaltungsanordnung SB weist eine zweite
Steuerwicklung 2 c auf, deren eines Ende an den Verbindungspunkt von Steuerkondensator C1 und
Lade-Diode D1 angeschlossen ist und deren anderes Ende zum Steuer-Impulserzeuger SC führt. Der
Steuerkondensator C1 soll, wie noch ausführlicher beschrieben wird, durch die Primärwicklung 1 a des
Ladetransformators 1 aufgeladen und bei sich öffnenden Unterbrecherkontakten 3 a, 3 b durch die zweite
Steuerwicklung 2 c entladen werden, um über diese einen Auftast-Steuerimpuls für den Schalttransistor T
im Rückkoppelglied 2 zu induzieren und gleichzeitig einen Zündimpuls für den Zünd-Thyristor 6 an einem
Widerstand R7 zu erzeugen, der zwischen Steuerelektrode
G6 des Zünd-Thyristors 6 und Masse geschaltet ist. Hierzu kann der Steuer-Impulserzeuger
SC beispielsweise einen entsprechend ausgebildeten elektronischen Schalter SC enthalten, welcher
z. B. mit Schalttransistoren bestückt ist und über einen Strombegrenzungs-Widerstand R5 und den
Zündschalter Z an den Pluspol der Gleichstromquelle Bt angeschlossen ist, so daß er durch Schließen
des Zündschalters Z eingeschaltet wird. Der elektronische Schalter SC wird durch den Unterbrecher
U derart gesteuert, daß er bei sich öffnenden Unterbrecherkontakten 3 α, 3 ft in einen Schaltzustand
gebracht wird, in dem sich der Steuerkondensator C1 entladen kann, und bei sich schließenden Unterbrecherkontakten
3 a, 3 b entregt wird.
Es sei angenommen, daß der Steuerkondensator C1
aufgeladen ist. Wird nun bei geöffneten Unterbrecherkontakten 3 a, 3 b der Zündschalter Z geschlosssen,
so befindet sich der elektronische Schalter SC im erregten Schaltzustand, und durch Entladen des
Steuerkondensators C1 wird, wie erwähnt, an die Anschlußklemme 11 ein Zündimpuls abgegeben, der
den Zünd-Thyristor 6 über die Leitung 10 zündet; der Speicherkondensator C, wird entladen und z. B.
in der Sekundärwicklung 7 b des Zündtransformators 7 eine hohe Spannung induziert, die zu einem
Zündfunken führt.
Gleichzeitig wird durch den die zweite Steuerwicklung 2 c des Rückkoppelgliedes 2 durchfließenden
Entladestrom in dessen erster Steuerwicklung 2 b eine Spannung induziert, welche als kurzer positiver
Steuerimpuls den Schalttransistor T etwas leitend steuert, so daß auch durch die Hauptwicklung 2 α
Strom zu fließen beginnt. Durch den zunächst schwachen Stromfluß in der Hauptwicklung 2 α wird infolge
der Rückkopplung über die erste Steuerwicklung 2 b der Basis-Emitter-Strom des Schalttransistors
T erhöht. Der Strom durch die Primärwicklung 1 a, die Kollektor-Emitter-Strecke des Schalttransistors
und die Hauptwicklung 2 α steigt an. Diese Rückkopplung bewirkt, daß der Schalttransistor T in
kürzester Zeit völlig leitend geschaltet wird und durch die Primärwicklung 1 α ein starker Strom fließt.
1st der Strom durch die Reihenschaltung Primärwicklung 1 a, Kollektor-Emitter-Strecke und Hauptwicklung
2« so weit angestiegen, daß der Spannungsabfall an der Steuerstrecke des Schalttransistors T,
d.h. zwischen Basis und Hauptwicklung2a, ausreicht,
um über die als Spannungsteiler ausgebildete Zündschaltung ZS den Steuer-Thyristor 4 zu zünden,
so wird die Spannung zwischen Basis des Schalttransistors T und Masse verringert, und der Schalttransistor
T wird durch den abnehmenden Basisstrom in den nichtleitenden Zustand gezwungen, wobei bei
abnehmendem Strom durch die Hauptwicklung 2 α die Polarität der in der ersten Steuerwicklung 2 b
induzierten Spannung umkehrt, die Basis gegen Emit-
ter negativ wird und der Schalttransistor T in kürzester Zeit völlig sperrt.
Die maximale Stromstärke des durch Einschalten und Sperren des Schalttransistors T im Verbraucher,
d. h. in der Primärwicklung 1 α des Ladetransformators 1. hervorgerufenen Arbeitsimpulses ist durch
die Widerstandswerte der Zündschaltung ZS, also der Widerstände RQ, R9, und des den temperaturabhängigen
Widerstand 8 darstellenden Heißleiters bestimmt, wobei das jeweilige Zünden des Steuer-Thyristors
4 durch den Heißleiter beeinflußt ist. Es bereitet keinerlei Schwierigkeiten, einen Heißleiter
mit einem solchen Temperaturkoeffizienten zu wählen, daß die durch Temperaturschwankungen bedingten
Änderungen der maximalen Stromstärke durch entsprechende Änderungen beim Zünden des Steuer-Thyristors
4 kompensiert werden. Zur leichteren Anpassung des Heißleiters dient der ihm parallelgeschaltete
Widerstand R,r
Beim Sperren des Schalttransistors T bricht das Magnetfeld des Ladetransformators 1 zusammen, und
in der Primär- und Sekundärwicklung desselben werden Spannungen induziert. Das Verhältnis der
Windungszahlen von Primär- und Sekundärwicklung ist so gewählt, daß sich der Steuerkondensator C1
über die Lade-Diode D1 auf etwa 40VoIt und der
Speicherkondensator C, auf etwa 370 Volt entlädt. Ein Speicherkondensator C, und ein Steuerkondensator
C1 mit je etwa 1 /(F Kapazität ist dann ausreichend,
um für die Erzeugung von starken Zündfunken und Steuerimpulsen genügend Energie bereitzustellen.
Zudem weist der Steuerkondensator als Hilfsspannungsquelle eine höhere Spannung als die
Gleichstromquelle Bt auf, so daß er mit Vorteil zur Entregung des elektronischen Schalters SC beim
Schließen der Unterbrecherkontakte 3 a, 3 b herangezogen werden kann, da durch eine höhere Spannung
Kontaktschwierigkeiten vermieden werden.
Das Aufladen des Speicherkondensators C1 und
des Steuerkondensators C1 beginnt praktisch sofort nach der Zündfunkenentladung, und nach dem
Schließen der Unterbrecherkontakte 3 a, 3 b ist die Schaltungsanordnung für den folgenden Arbeitsgang
bereit.
Wird die Transistor-Schaltungsanordnung zur Regelung der Kraftstoffeinspritzung verwendet, so wird
an die Anschlüsse g, h das elektromagnetisch betätigbare Regelglied 13 und an die Anschlüsse 18,19
in der Zündschaltung des Steuer-Thyristors 4 an Stelle von Block / oder zusätzlich zu diesem der
Block II angeschlossen. Beim Zünden des Zünd-Thyristors 6 entlädt sich der Speicherkondensator C3
durch die Wicklung 7 c des elektromagnetisch betätigbaren Regelgliedes 13, und je nach der im Speicherkondensator
gespeicherten Energie wird der Durchfluß durch die Kraftstoffleitung 14 mehr oder
weniger freigegeben. Um die Kraftstoffzufuhr luftdruck- und feuchtigkeitsabhängig zu machen, erhält
die Zündschaltung ZS für den Steuer-Thyristor 4,
wie erwähnt, außer dem temperaturabhängigen Widerstand 8 noch den druckabhängigen und den feuchtigkeitsabhängigen
Widerstand 20 bzw. 21.
Als druckabhängiger Widerstand kann beispielsweise ein Dehnungsmeßstreifen oder ein elastischer
Widerstand benutzt werden, der mechanisch mit einem Druckmesser, z. B. einer Druck-Meßdose, verbunden
ist. Als feuchtigkeitsabhängiger Widerstand kann eine ähnliche Anordnung verwendet werden,
die an Stelle eines Druckmessers ein feuchtigkeitsempfindliches Organ enthält.
Die drei Schaltungsteile SA, SB und SC werden zweckmäßig in einem luftdichten Gehäuse G untergebracht,
das in der Zeichnung durch eine strichlierte Umrandung angedeutet ist, wobei die Anschlußklemmen
a... h dazu dienen, die Schaltungsanordnung unterhalb der Motorhaube an die entsprechenden
Teile anzuschließen. Die Schaltungsanordnung ist einfach im Aufbau, und wie ersichtlich,
kann sie ohne wesentliche Änderungen je nach Bedarf z. B. zur Steuerung der Zündfunkenerzeugung
oder zur Regelung der Kraftstoffeinspritzung verwendet werden. Diese Einrichtungen können daher
wirtschaftlich und preisgünstig hergestellt werden, so daß ein Kraftfahrzeug ohne merkbaren Preisaufschlag
mit beiden ausgerüstet werden kann, wodurch dann ein in jeder Hinsicht optimal geregelter Verbrennungsablauf
sichergestellt ist.
ο Die Transistor-Schaltungsanordnung kann auch zur Speisung irgendeines anderen Verbrauchers mit
Arbeitsimpulsen verwendet werden, wobei kleinere Veränderungen in der Schaltung ohne weiteres möglich
sind, um sie an die jeweils vorliegenden Anforderungen besser anzupassen. So kann z. B. für einfache
Fälle das Rückkoppelglied nur eine Hauptwicklung und eine erste Steuerwicklung aufweisen,
und statt des Heißleiters kann z. B. auch eine Diode benutzt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (17)
1. Transistor-Schaltanordnung zur -isung
;ines Verbrauchers mit Arbeitsimpulsai konstanter
Stromstärke, bei welcher der Verbraucher, die Kollektor-Emitter-Strecke eines Schalttransistors
und die Hauptwicklung eines Rückkoppelgliedes in Reihe an eine Gleichstromquelle angeschlossen
sind, ein Steuer-Impulserzeuger über eine an die Basis des Schalttransistors rückgeführte
Steuerwicklung des Rückkoppelgliedes den Schalttransistor für jeden Arbeitsimpuls leitend
steuert und Schaltglieder vorhanden sind, durch die der Schalttransistor jedesmal gesperrt
wird, wenn der die Reihenschaltung durchfließende Strom auf eine bestimmte Stärke angestiegen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Basis des Schalttransistors (T) und
dem diesem abgewandten Ende der Hauptwicklung (2 a) des Rückkoppelgliedes (2) ein Steuer-Thyristor
(4) in gleicher Durchlaßrichtung wie der Schalttransistor und parallel zu diesem als
Zündschaltung (ZS) ein ein passives Halbleiter-Bauelement als temperaturabhängiger Widerstand
(8) enthaltender Strompfad geschaltet sind, wobei der Steuer-Thyristor (4) jeweils bei einem
Kollektorstromwert, der infolge der Abhängigkeit des Basisstromes vom Kollektorstrom durch
den Spannungsabfall und damit durch die Widerstandswerte der Zündschaltung (ZS) bestimmt
ist, leitend geschaltet und der Schalttransistor (T) über das Rückkoppelglied (2) völlig gesperrt
wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündschaltung
(ZS) des Steuer-Thyristors (4) an dessen Anode und Steuerelektrode (G4) und/oder an dessen Kathode
und Steuerelektrode (G4) angeschlossene ohmsche Widerstände (R6, R9, 20, 21) enthält,
von welchen mindestens einer auf unterschiedliehe Widerstandswerte einstellbar ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Zündschaltung
(ZS) des Steuer-Thyristors (4) zur Einstellung der Stromstärke der Arbeitsimpulse mindestens
einen ohmschen Arbeitswiderstand (A0) enthält.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auf unterschiedliche
Widerstandswerte einstellbare Einstellwiderstand (20 bzw. 21) Teil eines Meßwertgebers
für eine zusätzliche Einflußgröße ist, um die jeweilige Stromstärke der Arbeitsimpulse in Abhängigkeit
von dieser zusätzlichen Einflußgröße einzustellen.
5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige
Widerstand (8) und jeder der durch einen Meßwertgeber beeinflußten Einstellwiderstände
(20,21) zueinander parallel an die Steuerelektrode (G4) und die Kathode des
Steuer-Thyristors (4) angeschlossen sind und die Steuerelektrode (G4) mit der Anode des Steuer-Thyristors
(4) durch den Arbeitswiderstand (Rü) verbunden ist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige
Widerstand (8) ein Heißleiter ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der
Einschalt-Steuerimpulse für den Schalttransistor (T) ein einen Steuer-Kondensatot (C1) enthaltender
Steuer-Impulserzeuger (5C) und ein Rückkoppelglied (2) mit einer von der ersten Steuerwicklung (2 b) galvanisch getrennten zweiten
Steuerwicklung (2 c) vorgesehen sind, wobei die zweite Steuerwicklung (2 c) an den Stcuerkondensator
(C1) angeschlossen ist, um bei jeder durch den Steuer-Impulserzeuger (5C) gesteuerten
Entladung des Steuer-Kondensators (C1) durch die zweite Steuerwicklung (2 c) einen Einschalt-Steuerimpuls
für den Schalttransistor (T) in der ersten Steuerwicklung (2 b) des Rückkoppelgliedes
(2) zu induzieren.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (2 a,
2 b, 2 c) des Rückkoppelgliedes (2) auf einem Eisenkern (Id) angeordnet sind, wobei das
Rückkoppelglied (2) so dimensioniert ist, daß sein Eisenkern (2 d) bei der maximalen Stärke
des seine Hauptwicklung (2 a) durchfließenden Stromes nicht gesättigt wird.
9. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 7 zur Steuerung der Kraftstoffverbrennung
bei einem Verbrennungsmotor mit durch einen Steuergeber gesteuerter Zündung, wobei der Verbraucher einen Speicherkondensator
und einen Ladetransformator enthält und der Speicherkondensator bei einer ersten Stellung
des Steuergebers über einen Ladegleichrichter durch die Sekundärwicklung des Ladetransformators
aufgeladen und in einer zweiten Stellung des Steuergebers mittels eines Zünd-Thyristors
durch ein Endverbraucherglied entladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektor-Emittir-Strecke
des Schalttransistors (T) durch die Primärwicklung (1 a) des Ladetransformators
(1) mit dem einen Pol der Gleichstromquelle (Bt) und durch die Hauptwicklung
(2 a) des Rückkoppelglieder (2) mit dem anderen Pol der Gleichstromquelle verbunden ist
und daß das Rückkoppelglied (2) und der Zünd-Thyristor (6) an den durch den Steuergeber (U)
gesteuerten Steuer-Impulserzeuger (5C) angeschlossen sind, um immer dann einen Einschalt-Steuerimpuls
für den Schalttransistor (T) und einen Zündimpuls für den Zünd-Thyristor (6) zu liefern, wenn der Steuergeber in seine zweite
Stellung gelangt.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9 zur gesteuerten Erzeugung von Zündfunken mittels
Kondensatorentladungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Endverbraucherglied ein Zündtransformator
(7) ist, dessen Primärwicklung (7 ä) an den Speicherkondensator (C3) angeschlossen ist,
und daß das Rückkoppelglied (2) eine Hauptwicklung (2 a), eine erste Steuerwicklung (2 b)
und eine zweite Steuerwicklung (2 c) hat, deren Windungszahlen sich in der genannten Reihenfolge
wie 1 : 3,5 : 1,5 verhalten.
11. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen
8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptwicklung (2 a) des Rückkoppelgliedes 20
Windungen, die erste Steuerwickllung (2 b) 70 Windungen und die zweite Steuerwicklung (2 c)
30 Windungen hat
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuerwicklung
(2 c) des Rückkoppelgiiedes (2) an den Steuerkondensator (C1) des Steuer-Impulserzeugers
(5C) und dieser über eine Ladediode (D1) an die Primärwicklung (1 α) des einen induktiven
Speicher bildenden Ladetransformators (1) angeschlossen ist und daß der Steuerkondensator
(C1) durch die Primärwicklung (1«) auf eine höhere als die Spannung der dem Verbrennungsmotor
zugeordneten Gleichstromquelle (ßf) aufgeladen und durch die zweite Steuerwicklung
(2c) des Rückkoppelgliedes entladen wird, wenn der Steuergeber [U) in seine zweite Stellung
gelangt.
13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkondensator
(C1) durch die Primärwicklung (1 a) des Ladetransformators (1) auf 40 Volt aufgeladen
wird. so
14. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen
3 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der ohmsche Arbeitswiderstand (R6) und der temperaturabhängige
Widerstand (8) in der Zündschaltung (ZS) des Steuer-Thyristors (4) Widerstandswerte
haben, die über eine Regulierung des in der Primärwicklung (1 a) des Ladetransformators
(1) fließenden Stromes eine Aufladung des Speicherkondensators (C1) auf 480 Volt bei
- 20° C, auf 380 Volt bei" -1- 20° C und auf
360 Volt bei + 110° C gewährleisten.
15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige
Widerstand (8) ein Heißleiter mit einem Widerstandswert von 1,5 kOhm bei
+ 250C ist und dem Heißleiter ein ohmscher
Widerstand (R9) von höchstens 100 Ohm parallel geschaltet ist.
16. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen
4 und 9 zur Regelung der Kraftstoffeinspritzung mittels eines elektromagnetisch betätigbaren Reglers,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Erregerwicklung (7 c) des elektromagnetisch betätigbaren
Reglers (13) in den den Zünd-Thy ristor (6) enthaltenden Entladestromkreis des Speicherkondensators
(C3) geschaltet ist und daß die Zündschaltung (ZS) des Steuer-Thyristors (4) außer dem
temperaturabhängigen Widerstand (8) einen durch ein Druckmeßgerät einstellbaren Widerstand
(20) und/oder einen durch ein Feuchtigkeits-Meßgerät einstellbaren Widerstand (21) enthält.
17. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 5 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der
temperaturabhängige Widerstand (8), der druckabhängige Widerstand (20) und der feuchtigkeitsabhängige
Widerstand (21) zueinander parallel an die Steuerelektrode (G4) und die Kathode des
Steuer-Thyristor (4) angeschlossen sind und die Steuerelektrode (G4) mit der Anode des Steuer-Thyristors
(4) durch einen Arbeitswiderstand (A0) verbunden ist.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1730769 | 1969-11-20 | ||
CH1730769A CH505290A (de) | 1969-11-20 | 1969-11-20 | Transistor-Schaltungsanordnung zur Speisung eines Verbrauchers mit Arbeitsimpulsen konstanter Stromstärke |
CH1514070 | 1970-10-13 | ||
CH1514070A CH516083A (de) | 1969-11-20 | 1970-10-13 | Transistor-Schaltungsanordnung zur Speisung eines Verbrauchers mit Arbeitsimpulsen konstanter Stromstärke |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2054134A1 DE2054134A1 (de) | 1971-05-27 |
DE2054134B2 DE2054134B2 (de) | 1972-07-27 |
DE2054134C3 true DE2054134C3 (de) | 1977-11-10 |
Family
ID=
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