DE2203458A1 - Regelschaltung fuer batteriegeregelte Stromversorgung - Google Patents
Regelschaltung fuer batteriegeregelte StromversorgungInfo
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Description
Paienianvrälie
Dr.-Ing. WiIhP1R freiohel
Dipl-In?. \;{}r ZZj Rsichei
Dipl-In?. \;{}r ZZj Rsichei
6 FrGnL1 .·./ a. M. 1
Parksiraße 13
Parksiraße 13
6862
BURROUGHS CORPORATION, Detroit, Michigan, VStA
Regelschaltung für batteriegeregelte Stromversorgung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelschaltung zur Aufrechterhaltung
der Ausgangsspannung einer geregelten Stromversorgung und bezieht sich insbesondere auf ein mit Uber-
und Unterspannungsschutz und Versorgung'sspannungskontrolle
versehenes Spannungsregelsystem in einer batteriegeregelten Stromversorgung durch Regelung eines einzelnen Elementes innerhalb der Versorgung.
und Unterspannungsschutz und Versorgung'sspannungskontrolle
versehenes Spannungsregelsystem in einer batteriegeregelten Stromversorgung durch Regelung eines einzelnen Elementes innerhalb der Versorgung.
Bekannte geregelte Stromversorgungen sehen normalerweise Uber-
und Unterspannungsregelungen vor, bei denen die betreffende Regelung von getrennten und individuellen Regelteilen oder
Einheiten innerhalb der Versorgung übernommen wird. Zusätzlich sehen viele geregelte Gleichstromversorgungen Einrichtungen zum Einschalten einer Batterie in Serie mit der Last vor, die nur einen Verlust der Erregungswechselspannung ausgleichen soll. Auch wird die Versorgungskontrolle durch getrennte Kontrolleinrichtungen vorgenommen.
Einheiten innerhalb der Versorgung übernommen wird. Zusätzlich sehen viele geregelte Gleichstromversorgungen Einrichtungen zum Einschalten einer Batterie in Serie mit der Last vor, die nur einen Verlust der Erregungswechselspannung ausgleichen soll. Auch wird die Versorgungskontrolle durch getrennte Kontrolleinrichtungen vorgenommen.
Eg ist Aufgabe der Erfindung sowohl für Unter- und Überspannunccregelung
nur durch Betreiben eines einzelnen Regelelernontes
innerhalb der Stromversorgung zu sorgen. Dabei soll die Ein-Aus-Schaltung der Versorgungsspannung mit dem gleichen
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Element gesteuert werden, das die Uber-Unterspannungäregelung
regelt.
Zur Aufgabe der Erfindung gehört es auch, einen übermäßigen
Stroinabfluß der batteriegeregelten Stromversorgung bei Ausfall des Wechselspannungsnetzes zu verhindern, wodurch die
Lebensdauer der Batterien wächst.
In der Regelschaltung der Erfindung zur Aufrechterhaltung und Regelung der Ausgangsversorgungsspannung einer batteriegeregelten
Stromversorgung (in einem vorbestimmten Bereich), ist die Versorgungsschaltung zweckmäßig über die Primärwicklung
eines Transformators an eine Wechselstromquelle angeschlossen. Eine Sekundärwicklung ist über Gleichrichterelemente an eine
Relaisspule angeschlossen und spricht auf den Betrieb der Wechselspannungsquelle an. Eine weitere Sekundärwicklung ist
über eine zweite gleichrichtende Vorrichtung zur Gleichspannungsversorgung mit einer Last verbunden. Eine Batterie ist
elektrisch im Nebenschluß mit der zweiten gleichrichtenden Vorrichtung verbunden, um die Ausgangsspannung über einem vorbestimmten
Minimalwert aufrecht zu erhalten, wenn der Transformator erregt wird und zur Leistungsversorgung der Last,
wenn die Erregung des Transformators fehlt. Elektrisch im Nebenschluß mit der Batterie verbunden ist eine erste spannungsempfindliche
Einrichtung zur Erzeugung einer ersten Regelspannung proportional zur geregelten Nennspannung der Versorgung.
Die erste spannungsempfindliche Einrichtung sorgt zusätzlich für einen schwachen Entladungspfad für die Batterie,um den
Einprägungseffekt (memory-effect) der Batterie zu vermeiden. Parallel zur Last liegt eine zweite spannungsempfindliche
Einrichtung zur Erzeugung einer zweiten Regelspannung proportional der Spannung, die an die Last angelegt ist. Beide, die
erste und zweite Regelspannung, werden in einer Spannungsvergleichereinheit verglichen, die einen Regelstrom erzeugt, der
proportional dem Wert der zweiten Regelspannung in bezug auf die erste Regelspannung ist. Der Regelstrom wird über einen
Schalter, der auf die Relaisspule reagiert, einem Impedanz-
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element, vorzugsweise einem kollektorgeerdeten Transistor zugeführt,
um die Ausgangsversorgungsspannung in einem vorbestimmten Bereich aufrecht zu erhalten. Der Transistor arbeitet
als Klasse A Verstärker, um seine Impedanz gemäß der Größe des Regelstroms zu verändern. Die Relaisspule wird anfänglich
durch das Einwirken der Netzwechselspannung auf den Transformator erregt und bleibt bei Ausfall der Wechselspannung so
lange erregt, wie die Ausgangsversorgungsspannung der Leistungsversorgung größer als eine voreingestellte minimale
Spannung ist. Wenn die Erregung des Relais fehlt, wird der Schalter an der Basis des Transistors geöffnet, wobei die
Last von der Batterie getrennt wird. Eine zusätzliche Einrichtung ist vorgesehen, um den Transistor als Ein-Aus-Schalter
der Versorgungsspannung zu benutzen.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung für eine batteriegeregelte
Stromversorgung mit Unterspannungsschutz und
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung für eine batteriegeregelte
Stromversorgung, ausgestattet mit Uber- und Unterspannungsregelung und Unterspannungsschutz.
In Fig. 1 ist eine batteriegeregelte Stromversorgung 10 dargestellt,
die Gleichspannung an eine elektrische Last 12 abgibt, die zwischen zwei Ausgangsklemmen 14 und 16 angeschlossen
ist. Die Versorgung ist mit einer Wechselspannungsquelle 18 durch einen Trenntransformator 20 verbunden. Die Ausgangsspannung
des Transformators wird gleichgerichtet, um die Last 12 mit Gleichspannung zu versorgen. Ein Regelsystem wird
zur Einleitung und Aufrechterhaltung der Versorgungsspannung an den Anschlüssen 14 und 16 innerhalb eines vorbestimmten
Spannunesbereichs benutzt.
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Der Trenntransformator 20 hat, wie Fig. 1 zeigt, eine einzelne Primärwicklung 22, eine erste Sekundärwicklung 24 und
eine zweite Sekundärwicklung 26. In der bevorzugten Ausführungsfarm ist die erste Sekundärwicklung 24 eine Wicklung mit
Mittelanzapfung, die in der Lage ist, den Betrag an Gleichstromleistung zu liefern, die an den Ausgangsklemmen 14 und
16 gefordert wird. Die zweite Sekundärwicklung 26 ist auch
eine Wicklung mit Mittelanzapfung und wird gebracht, um das Spannungsregelsystem der Stromversorgung mit einem geringeren
Leistungsbetrag zu versorgen.
Die Ausgangsspannung beider Sekundärwicklungen wird an eine
gleichrichtende Vorrichtung angelegt, um pulsierende Gleichspannung zu produzieren. Mit der ersten Sekundärwicklung 24
sind zwei Gleichrichter 28 und 30 verbunden, die mit dem Kondensator 32 zusammenwirken, um die pulsierende Gleichspannung
an den AusgangsSpannungspunkt 34 zu liefern. Bei der zweiten
Sekundärwicklung 26 wirken zwei zusätzliche Gleichrichter 36 und 38 zusammen mit einem Kondensator 40, um pulsierende
Gleichspannung an die Anode der Trenndiode 42 zu liefern. Die Katode der Trenndiode 42 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen
der Katode der Sperrdiode 44 und einem Ende der Relaisspule verbunden. Der Mittelanzapfungsanschluß 48 der zweiten Sekundärwicklung
26 ist mit dem Massepotential verbunden, genau so wie das andere Ende der Relaisspule 46. Daher ist bei Erregung
des Trenntransformators die Ausgangsspannung der zweiten Sekundärwicklung in der Lage, die Relaisspule 46 zu erregen.
Im Nebenschluß über die gleichrichtende Vorrichtung der ersten Sekundärwicklung 24 und insbesondere zwischen Anschluß
und dem Mittelanzapfungsanschluß 50 der Wicklung 24 ist eine Batterieschaltung verbunden mit einer Batterie 52 und ihre
zugehörige Batterieladeschaltung, wie sie durch den Verstärker 54 dargestellt wird.Ein Beispiel für diß Batterieladeschaltung
ist in der US-Patentschrift 3 555 395 der Anmelderin beschrieben. Der Pluspol 56 der Batterie ist über eine Sperrdiode
58 mit dem Anschluß 14 der Stromversorgung verbunden.
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Der Minuspol der Batterie 60 ist über das Impedanzelement 62 mit dem Massepotential verbunden. Der Minuspol 60 ist auch mit
dem Mittelanzapfungsanschluß 50 der Sekundärwicklung 24 verbunden. Zusätzlich ist ein hochohmiger Widerstand 63 im Nebenschluß
über die Batterie verbunden, der für einen niedrigen Stromentladungsweg für die Batterie sorgt, um den Einprägungseffekt
der Batterie zu eliminieren. Der Wert dieses Widerstands 63 ist wesentlich größer als der hundertfache Wert der Last 12.
In der bevorzugten Ausführungsform ist das Impedanzelement 62 ein Transistor in geerdeter Kollektorschaltung, wobei der
Emitteranschluß 64 mit dem Minuspol 60 der Batterie verbunden ist und der Kollektoranschluß 65 geerdet ist. Die Basis. 66 ist
über den Widerstand 68 mit dem Emitter 64 verbunden und auch mit dem Widerstand 70 und dem normalerweise offenen Relaisschalter
72 mit dem Ausgangsanschluß 14 der Stromversorgung zusammengeschaltet. Wie vorher erwähnt, ist die Relaisspule 46,
die auf den Schalter 72 einwirkt, in einem Schaltkreis mit der zweiten Sekundärwicklung 26 verbunden und in einem zweiten
Schaltkreis über einen strombegrenzenden Widerstand 74 und einer Sperrdiode 44 mit dem Ausgangsanschluß 14 der Stromversorgung
verbunden.
Die Funktion der Schaltung, die den strombegrenzenden Widerstand 74, die Sperrdiode 44 und die Relaisspule 46 enthält,
ist der Unterspannungsschutz der Stromversorgung. Der strombegrenzende Widerstand 74 ist derart bemessen, daß der Betrag
des Stromes durch den Widerstand nicht in der Lage ist, die Spule 46 zu erregen; ist jedoch einmal die Spule erregt, reicht
der Betrag des Stromes durch den Widerstand aus, die Erregung der Spule aufrecht zu erhalten. Wie zuvor angeführt, wird die
Spule zunächst durch die zweite Sekundärwicklung 26 erregt; wenn die Wechselspannungsquelle 18 an die Primärwicklung 22
des Transformators 20 angelegt wird, erregt dann die Spannung, die von der zweiten Sekundärwicklung 26 entwickelt wird, die
Relaisspule 46. Wenn die Spule erregt wird, schließt der Kontakt des Schalters 72 und stellt einen Strompfad über den
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Schalter 72 und den beiden Widerständen 68 und 70 zur Mittelanzapfung
des Transformators her. Wenn sich ein Strom in der Basis 66 des Transistors 62 aufbaut, beginnt der Transistor
zu leiten und schließt den Schaltkreis, der aus der Sekundärwicklung 24 und dem Lastwiderstand 12 besteht. Die Sperrdiode
44 verhindert Rückkopplung von der zweiten Sekundärwicklung über den Lastwiderstand 12, und in ähnlicher Weise verhindert
die Sperrdiode oder Trenndiode 42 Rückkopplung von der Spannung der ersten Sekundärwicklung 24 in die zweite Sekundärwicklung
26.
Wenn die Wechselspannungsquelle 18 vom Transformator 20 weggeschaltet
wird, wird die Last 12 weiterhin Leistung aus der Batterie 52 empfangen, solange wie die Spannung, die an die
Last abgegeben wird, über einem vorbestimmten Wert liegt. So wie die Batterie infolge Abfließen des Laststroms entladen
wird, wenn die Wechselspannungsquelle abgeschaltet ist, so nimmt die Spannung am Ausgangsanschluß 14 in bezug zu Ausgangsanschluß
16 ab. Während diese Spannung abnimmt, nimmt auch der Strom durch den Widerstand 74 ab, bis bei irgendeinem
Wert der Strom durch die Spule 46 unzureichend ist, die Erregung der Spule aufrecht zu erhalten.
In ähnlicher Weise, wie die Spannung am Ausgangsanschluß 14
in bezug zu Ausgangsanschluß 16 abnimmt, nimmt auch der Strom
in der Basisleitung des Transistors 62 ab. Während dieser Strom abnimmt, wächst der Spannungsabfall zwischen den Kollektor-Emitter-Anschlüssen
des Transistors, der als Klasse A Verstärker arbeitet. Da der Transistor in Serie mit der Batterie
52 und der Last 12 liegt, verringert jedes Anwachsen
eines Spannungsabfalls dadurch die Spannung, die an die Last zwischen den Ausgangsanschlüssen 14 und 16 angelegt ist. Während
der Strom in der Basisleitung 66 abnimmt, wächst deswegen der Spannungsabfall über den Transistor, welcher den Strom
durch die Relaisspule 46 reduziert und schließlich den Schalter 72 öffnet. Die öffnung des Schalters 72 öffnet den Stromversorgungskreis,
um weiteren Stromabfluß aus der Batterie durch die Last 12 zu verhindern.
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Der Schalter 72 ist in der bevorzugten Ausführung ein magnetischer
Schutzrohrschalter, abgeschlossen in einer Glasumhüllung. Der Schalter reagiert auf das magnetische Feld, das
durch die Relaisspule 46 erzeugt wird. Durch eine mechanische Anordnung des Schalters innerhalb des Einflusses des magnetischen
Feldes, das von der Spule 46 erzeugt wird, kann die Empfindlichkeit des Schalters reguliert werden. Da die Stärke
des magnetischen Feldes eine Funktion des angelegten Spulenstroms ist, wird der Wert der Unterspannung der Stromversorgung
durch die räumliche Anordnung des Schalters in dem magnetischen Feld bestimmt. Der Schalter 72 kann ein normaler
Relaisschalter sein.
In Fig. 2 ist ähnlich wie in Fig. 1 eine Stromversorgungsschaltung mit einer zusätzlichen Regelschaltung zur Regelung
des vollen Spannungsbereiches der Stromversorgung dargestellt. Diese Schaltung enthält als Ergänzung zu den Eigenschaften der
Schaltung von Fig. 1 zusätzlich die Schalteinrichtung 76 zur manuellen Kontrolle der Ein- und Abschaltung der Erregung der
Stromversorgung 10. Dieser Schalter ist in einem Schaltkreis mit niedrigem Strom angeordnet, bewirkt das Öffnen und Schließen
des Schaltkreises für die Spule 46 und kontrolliert dadurch den hohen Strom der Stromversorgungsschaltung durch einen
Strompfad mit geringem Strom.
Die Schaltung von Fig. 2 beinhaltet zusätzlich eine erste spannungsempfindliche Schaltung 78 bestehend aus einem Widerstand
80 und einem Spannungsregler 82, die im Nebenschluß mit der Batterie 52 und der Sperrdiode 58 verbunden sind. Die
erste spannungsempfindliche Schaltung 78 reagiert auf die Spannung der Batterie 52 und erzeugt eine erste Spannung am
Anschluß 84, die die normale Ausgangsspannung der Batterie darstellt.
Eine zweite spannungsempfindliche Schaltung 86 enthält einen Spannungsteiler mit den beiden Widerständen 88 und 90
und ist über die Ausgahgsanschlüsse 14 und 16 der Stromversorgung
verbunden. Sie reagiert auf die Spannung, die an die Last 12 angelegt ist. Am Anschluß 92 wird eine zweite Spannung er-
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zeugt, die proportional zu der Spannung ist, die an die Last angelegt ist. Die Spannungen, die an den Anschlüssen 84 und
92 erzeugt werden, werden elektrisch in einer Spannungsvergleichereinrichtung oder Differentialverstärker 94 verglichen,
wobei ein Regelstrom aufgrund des erwähnten Vergleiches erzeugt wird. Der Schalter 72 verbindet den Ausgang des Differentialverstärkers
94 mit der Basis des Transistors 62.
Die erste spannungsempfindliche Einrichtung 78 enthält, wie oben beschrieben, einen Widerstand 80 und einen Spannungsregler
82, um eine feste Referenzspannung zu erzeugen. In der bevorzugten Ausführung ist dieser Spannungsregler 82 eine
Zenerdiode, und ihr Zenerspannungsbereich ist kleiner als die am Ausgang der Stromversorgung gewünschten Minimalspannung.
Der Anodenanschluß der Zenerdiode ist mit dem Emitter 64 des Impedanzelements 62 und mit dem Minuspol 60 der Batterie 52
verbunden. Zusätzlich sorgt die erste spannungsempfindliche Schaltung 78 für einen Entladungsweg mit niedrigem Strom, der
die Batterie 52 entlädt. Dieser Weg schließt die Batterie 52, die Sperrdiode 58, den Widerstand 78 und die Zenerdiode 82 ein.
In der bevorzugten Ausführung enthält die Batterie 52 eine Mehrzahl von wiederaufladbaren Nickel-Cadmium-Zellen, die,
wie gewöhnlich alle solche Zellen eine charakteristische Erscheinung zeigen, die als Einprägungs-effekt (memory-effect)
bekannt ist. Der Einprägungseffekt (memory-effect) ist bei
Nickel-Cadmium Zellen als Ladungsverlust definiert, der sich in der Ausgangsspannung der Zelle äußert. Diese Erscheinung
tritt auf, wenn eine Nickel-Cadmium Zelle wiederholt durch einen stark konstant geregelten Strom in einem Lade-Entladezyklus
periodisch betrieben wird. Der Einprägungseffekt veranlaßt die Zellenausgangsspannung während der Entladung auf
ein niedrigeres Ausgangsspannungsnieveau, als normalerweise erwartet und erwünscht, zu sinken. Um diesen Effekt zu vermeiden,
wird die Spannungszelle gelegentlich auf einen "Nieder"-· Spannungs-Entladungswert gebracht und dann auf ihren vollen
Spannungswert wieder aufgeladen. Die erste spannungsempfindliche Schaltung in Fig. 2 sorgt, genauso wie Widerstand 63
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in Fig. 1, für einen Entladungspfad mit niedrigem Strom und somit für eine starke Entladung oder für eine Entladung auf
niedrige Spannung während eines Zeitraumes der Nichtbenutzung, um den Einprägungseffekt der Batterie zu löschen.
Die Zeit, um das Löschen des Einprägungseffektes zu erreichen, wird durch den Wert des Widerstandes in der Schaltung bestimmt
und im besonderen der Wert der Widerstände 63 und 80. Der Wert der Widerstände darf nicht zu klein sein, so daß sich
die Batterie während normaler Zeiträume der Nichtbenutzung nicht in beliebigem Umfang entlädt, und in der bevorzugten
Ausführung ist der Strom im Entladungspfad wesentlich kleiner als ein hundertstel (1/100) der Größe des Laststromes. Dies
bewirkt eine Tiefentladung auf ein Spannungsniveau von annähernd 5090 in sechzig Stunden.
In der bevorzugten Ausführung enthält die zweite spannungsempfindliche
Schaltung 86 eine Spannungsteilerschaltung, bestehend aus den beiden Widerständen 88 und 90. Die Spannung,
die am Anschluß 92 erzeugt wird, wird im Differentialverstärker 94 mit der Zenerspannung, die am Anschluß 84 erzeugt wird,
verglichen, und als Ergebnis erzeugt der Differentialverstärker 94 einen proportionalen Regelstrom. Wie in Fig. 1 wirkt das
Impedanzelement 62 als Klasse A Verstärker, der auf den Regelstrom reagiert, der an seine Basis 66 angelegt wird. Falls die
Spannung am Anschluß 92 über ihre normale Spannung angewachsen ist und auf den Fall der Überspannung hinweist, wird deswegen
der Transistor immer weniger leitend, wobei die Impedanz zwischen Emitter 64 und dem Kollektor 65 wächst oder ansteigt;
wenn die Spannung am Anschluß 92 unter ihre normale Spannung fällt, wird in ähnlicher Weise der Regelstrom vom Differentialverstärker
verstärkt, um den Transistor 62 annähernd im Sättigung sber eich zu betreiben.
Für den Fall des Uberspannungsschutzes ist die Spannung am
Anschluß 92 über ihren Nennspannungswert auf einen Wert angewachsen,
wo der Defferentialverstärker nicht genügend Regel-
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strom zur Aufrechterhaltung der Leitfähigkeit des Transistors 62 liefern kann. Wenn dieses eintritt, wird die Rückführung
dor Stromversorgung zur Batterie und Sekundärwicklung 24 wirksam
durch Anwachsen der Impedanz zwischen Emitter 64 und Kollektor 65 unterbrochen, wodurch ein effektives Abtrennen der
Spannung von der Last erreicht wird. Falls dies ein momentaner Zustand ist und die Wechselspannung noch an der Primärwicklung
22 anliegt, so wird die Relaisspule 46 erregt bleiben, und der Schalter 72 wird sich nicht öffnen. Sowie die Spannung über
die Anschlüsse 14 bis 16 abzufallen beginnt, so sinkt auch die
Spannung am Anschluß 92,und der Differentialverstärker 94 beginnt einen Regelstrom zu erzeugen, um den Transistor 62 einzuschalten.
Wenn die Versorgung über ihr oberes Spannungsniveau gerät, wird die spannungsempfindliche Schaltung also
auf diese Weise darauf reagieren, um ein Anwachsen der Versorgung an den Anschlüssen 14 und 16 über ein vorbestimmtes Spannungsniveau
zu verhindern.
Für den Unterspannungsschutz der Stromversorgung der Fig. 2 ist in ähnlicher Weise gesorgt, wie dies bei Fig. 1 beschrieben
ist, wenn nämlich das Wechselspannungspotential von der Primärwicklung 22 entfernt wird, bleibt die Relaisspule unter
dem Einfluß der Batteriespannung erregt. Bis jedoch dieser Punkt, nämlich das Entfernen des Wechselspannungspotentials,
erreicht ist, wird die Unterspannungsregelung der Versorgung der Fig. 2 durch die Zusammenarbeit der ersten und zweiten
spannungsempfindlichen Schaltung ausgeführt. Sowie die Spannung
am Anschluß 92 unter ihre Nennspannung zu sinken beginnt, vergrößert der Differentialverstärker 94 als Reaktion
darauf den Strom, der der Basis 66 des Transistors 62 zugeführt wird. Dieses bringt den Transistor wirksam in den Sättigungsbereich
und reduziert hierdurch den Spannungsabfall über den Transistor 62 und eine effektive Erhöhung des Spannungsabfalls
zwischen den Ausgangsanschlüssen 14 und 16.
In der obigen Beschreibung ist daher eine Uberspannungs-, Unterspannungs-Regelschaltung
in Kombination mit einer Unterspannungsregelschaltung für eine batteriegeregelte Stromver-
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sorgung angegeben. Es ist gezeigt worden, daß, -wenn die Stromversorgung
ständig an die Hilfsleistungsquelle angeschlossen ist, nämlich dann, wenn die Batterie aufgrund einer zufälligen
Abschaltung der Wechselspannungsquelle die Leistung für die Last liefert, die Batterie davor bewahrt wird, schnell bis zu
einem Grad entladen zu werden, an dem entweder die Batterie zerstört wird oder möglicherweise negative Auswirkungen der
Last, die an die Stromversorgung angeschlossen ist, zugefügt · werden. In der bevorzugten Ausführung kann durch die geeignete
Lage des magnetischen Schutzrohrschalters in bezug zu seiner Betätigungsspule, der Unterspannungsregelpunkt der Stromversorgung
selektiv und individuell für jede individuelle Stromversorgung eingestellt werden.
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Claims (1)
- Patentansprüche1 .J Regelschaltung zur Aufrechterhaltung der Lastversorgungsspannung innerhalb eines vorbestimmten Bereiches in einer batteriegeregelten Stromversorgung,
gekennzeichnet durch eine Batterie (52), die zur Spannungsversorgung in einem Schaltkreis mit einer Last (12) verbunden ist, eine erste spannungsempfindliche Schaltung (78), die auf diese Batterie anspricht und eine erste Spannung erzeugt, die die normale Ausgangsspannung dieser Batterie darstellt, eine zweite spannungsempfindliche Schaltung (86), die elektrisch auf die Spannungs reagiert, die an die Last (12) geliefert wird, um eine zweite proportionale Spannung zu erzeugen, eine Spannungsvergleicherschaltung (94), die elektrisch auf diese zweite Spannung reagiert und die Größe derselben mit der ersten Spannung vergleicht und einen Regelstrom als Reaktion auf diesen Vergleich erzeugt, und ein Impedanzelement (62), das in Serie mit der Last geschaltet ist und auf den Regelstrom anspricht, um die Spannung, die an die Last geliefert wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereiches aufrecht zu halten.2. Regelschaltung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch einen Transformator (20) mit einer Primärwicklung (22), die an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, und mit mindestens einer Sekundärwicklung (24), Gleichrichterelemente (28, 30) im Nebenschluß mit der Sekundärwicklung, die eine Gleichspannung an eine Last (12) liefert, eine Batterie (52), die im Nebenschluß mit den Gleichrichterelementen liegt und die Ausgangsgröße der Gleichrichterelemente regelt, wenn der Transformator durch die Wechselstromquelle erregt wird und die bei Ausfall der Wechselstromquelle Leistung an die Last (12) liefert, eine erste spannungsempfindliche Schaltung (78) im Nebenschluß mit der Batterie, die eine erste Spannung erzeugt, welche proportional zu der Spannung ist, die von der Batterie209835/0722geregelt wird, eine zweite spannungsempfindliche Schaltung (86), die parallel zu der Last (12) liegt und die auf die Spannung reagiert, die von den Gleichrichterelementen an die Last geliefert wird, um als Reaktion darauf eine zweite Spannung zu erzeugen, eine differentialspannungsverstärkende Schaltung (94), die elektrisch auf die erste und zweite Spannung reagiert und einen Regelstrom erzeugt, und ein "Impedanzelement (62), das mit der Last in Serie liegt und auf den Regelstrom reagiert, indem es seine Impedanz verändert, um die Spannung, die an die Last (12) geliefert wird, in einem vorbestimmten Bereich aufrecht zu erhalten.3. Regelschaltung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Impedanzelement (62) ein kollektorgeerdeter Transistor ist, dessen Emitter mit der Batterie (52) und den Gleichrichterelementen verbunden ist und auf den Regelstrom reagiert, der den Grad der Leitfähigkeit des Transistors regelt.4. Regelschaltung nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch eine zweite Sekundärwicklung (26) auf dem Transistor (20), zweite Gleichrichterelemente (36, 38) im Nebenschluß mit der zweiten Sekundärwicklung (26), eine Relaisspule (46), die in einer ersten Schaltung mit den zweiten Gleichrichterelementen verbunden ist und auf jene reagiert und die in einer zweiten Schaltung parallel zu der zweiten spannungsempfindlichen Schaltung (86) liegt, um die Erregung der Spule über einem vorbestimmten Spannungsniveau aufrecht zu erhalten, und einen Schalter (72), der auf die Erregung der Relaisspule (46) anspricht und den Regelstrom der Differentialverstärkerschaltung (94) der Basis des Transistors (62) zuführt, um die Impedanz desselben zu verändern.20983W0722-j. Regelschaltung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß die erste spannungsempfindliche Schaltung (78) einen Zenerdiodenspannungsregler enthält, der eine Zenerspannung besitzt, die niedriger als die Spannung der Batterie ist.6. Regelschaltung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß.sie eine Schaltung enthält, die einen Batterieentladungspfad mit geringer Stromstärke bildet, um den Einprägungseffekt der Batterie zu löschen, wobei diese Schaltung im Nebenschluß zu der Batterie liegt.Schu/Gu209835/0722
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GB1358801A (en) | 1974-07-03 |
JPS4717955A (de) | 1972-09-11 |
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