DE2235763C2

DE2235763C2 - Schaltungsanordnung zum Schutz vor Tiefentladung eines Akkumulators in einem von einem Ladegerät aufladbaren Notstromversorgungsgerät

Info

Publication number: DE2235763C2
Application number: DE2235763A
Authority: DE
Inventors: Norbert 4300 Essen-Heisingen Werding
Original assignee: Friemann & Wolf 4100 Duisburg GmbH
Current assignee: Friemann & Wolf 4100 Duisburg GmbH
Priority date: 1972-07-21
Filing date: 1972-07-21
Publication date: 1974-03-21
Also published as: NL7307439A; DE2235763B1; AT324503B; CH556106A; SE380688B; BE798434R

Description

35 durchgesteuert wird und das Notstromversorgungs-

Die Erfindung bezieht sich auf eine SchaHungsan- gerät, beispielsweise eine Notleuchte, eingeschaltet

Ordnung zum Schutz vor Tiefentladung eines Akku- wird. Die übrige Funktion der Schaltungsanordnung

mulators in einem von einem Ladegerät aufladbaren bleibt die gleiche wie bei der Ausführung nach dem

Notstromversorgungsgerät, insbesondere einer Not- Hauptpatent 2 128 015, insbesondere hinsichtlich des

leuchte, bei welcher der Verbraucher mit einem Tran- 40 Tiefentladeschutzes.

sistor in Reihe geschaltet ist, der über einen weiteren. Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichan einem Spannungsteiler angeschlossenen Steuer- nung an Hand eines Schaltbildes näher dargestellt, transistor derart gesteuert wird, daß er bei angelegter Die Schaltungsvorrichtung ist an den Anschlußpunk-Netzspannung gesperrt, bei Netzausfall geöffnet und ten A und ß an eine gleichgerichtete, durch einen bei Abfall auf eine durch den Spannungsteiler vor- 45 Kondensator C₁ geglättete Netzspannung oder eine bestimmte Spannung des Akkumulators wieder ge- entsprechende Gleichspannung angelegt. Der der sperrt wird, wobei die Basis des Steuertransistors Schaltvorrichtung zugeordnete Akkumulator ist auf über einen Widerstand mit dem Kollektor des mit der rechten Seite dargestellt. Die Schaltvorrichtung dem Verbraucher in Reihe geschalteten Transistors besteht im wesentlichen aus einem Transistor T₂. mil rückgekoppelt ist nach Patent 2 128 015, und hat eine 50 dem in Reihe eine Glühlampe L₁ geschaltet ist". Die zweckmäßige weitere Ausbildung zum Gegenstand, Basis des Transistors T₂ ist an einen Spannungsteidurch welche das Notstromversorgungsgerät bereits ler A₄, R₅ angeschlossen, der andererseits mit dem bei Unterschreiten einer bestimmten Netzspannung Kollektor eines Steuertransistors T₁ verbunden ist. eingeschaltet wird. Der Steuertransistor T₁ ist an seiner Emitterseite mit

Nach dem Hauptpatent 2 128 015 ist parallel zum 55 dem negativen Pol des Akkumulators verbunden, Widerstand des mit der Basis des Steuertransistors während die Basis an einen Spannungsteiler R₁, R₂ verbundenen Spannungsteilers ein Kondensator und angeschlossen ist, welche z. B. 560 bzw. 130 Ohm ein weiterer Widerstand mit dem negativen Pol des betragen. Außerdem ist ein Widerstand A₃ von z. B. Akkumulators verbunden. Beim Ausfall der Netz- 51 Ohm. vorgesehen, über den die Ladung erfolgt, spannung wird hierdurch die Durchsteuerung des 60 Die Basis des Transistors T₁ steht über einen Wider-Steuertransistors schnell von dem Kondensator aus- stand A₇ von z. B. 390 Ohm mit dem Kollektor des gelöst, während der zusätzliche Widerstand, der Transistors T₂ in Verbindung,
einerseits an die Basis des Steuertransistors ange- Parallel zum Widerstand R₁ des mit der Basis des schlossen und andererseits mit dem Kondensator des Steuertransistors T₁ verbundenen Spannungsteilers ist anderen Transistors verbunden ist, eine Stabilisierung 65 ein Widerstand R_a mit der positiven Polleitung des im Sinne einer Rückkopplung verursacht. Die Ver- Akkumulators verbunden. In der positiven Polleitung Wendung eines Kondensators ist für die Durchsteue- ist zwischen den Anschlußstellen der beiden parallerune des Steuertransistors bei einem üblichen Netz- len Widerstände A₁, R_e eine Diode D₁ angeordnet.

Der Widerstand Λ, ist vorzugsweise als Regelwiderstand ausgebildet, der zwischen beispielsweise 100
und 400 Ohm einstellbar ist.

Liegt an der Schaltungsvorrichtung eine Netzspannung von 220 Volt an, so ist an den Punkten A-B s eine Ladespannung t/₄ von etwa 7,4 Volt zu messen. Der Ladestrom fließt dann über den Widerstand R_a und die Diode D₁, In diesem Zustand ist die Basis-Emitter-Spannung U₃ des Transistors negativ. Sie wird durch den Spannungsteiler R₁, R,, in Verbin- vo dung mit dem Widerstand R_e und dem Widerstand i?., bestimmt. Die Spannung U₅ beträgt bei einer Ladespannung von 7,4 Volt etwa 2,85 Volt und die Spannung U₆ etwa 3,83 Volt. Hieraus ergibt sich eine Basis-Emitter-Spannung ΙΛ, von — 1,02VoIt. In die- 15 sem Zustand ist der Transistor T₁ gesperrt. Ist der Widerstand R₆ beispielsweise auf 330 Ohm eingestellt, und sinkt die Netzspannung auf etwa 160 Volt, dann erreicht die Basis-Emitter-Spannung U₃ des Transistors T_x einen positiven Wert, wobei immer noch ein 20 Ladestrom von etwa 39 mA fließt. Die positive Emit- - ₅, - „, _o ter-Spannung L/., des Transistors T₁ wird bei einem nung angegeben

I/Netz	U,	(V)
(V)	(V)	2,9
220	7,4	2,65
200	6,7	2,32
180	6,15	2,04
160	5,55	1,75
140	5,0	1,46
120	4,4	1,38
100	3,7	0,93
80	3,06	0,75
60	2,25	0,66
40	1,35

	i/s	ι»
(V)	(V)	(mA) __ ■
-3,7	-0,81	-75
-3,2	-0,55	-62
-2,57	-0,26	-50
-2,0	+0,03	-39
-1,45	+ 0,3	-27
-0,9	+ 0,57	-15
-0,57	+ 0,81	-9,5
-0,13	+ 0,81	-1,3
+ 0,06	+ 0,81	+ 0,9
+ 0,15	+ 0,81

75 mA

62 mA

50 mA

39 mA

27 mA

15 mA

1,3 A

L₁ leuchtet D₁ gesperrt

Diese Meßwerte zeigen, daß bei einem Absinken der Netzspannung auf 100 Volt die ülühlampe L₁ leuchtet und bei einem Abfall auf 60 Volt die Diode D₁ sperrt. Diese Meßwerte beziehen sich auf einen Widerstand R₆ von 330 Ohm.

In der F i g. 2 ist die Kennlinie 1 aus dem Verhältnis Glühlampenspannung zu Netzspannung aufgezeigt. Diese Kennlinie 1 läßt auch erkennen, daß bei einem Wiederanstieg der Netzspannung die Glühlampe L₁ bis zu etwa 125 Volt eingeschaltet bleibt und dann erst die Transistoren T_x und T₂ gesperrt werden. Dieses Hysteresis-Verhalten ist im wesent-

liehen auf die Charakteristiken der Transistoren T_x und T., zurückzuführen.

Der Widerstand R₆ kann aber auch so eingestellt werden, daß das Aufleuchten dir Glühlampe L₁ bei anderen vorbestimmten Netzspannungswerten erfolgt.

Die Kennlinie 2 in F i g. 2 gehört beispielsweise zu einem Widerstand R₆ von 130 0hm. Durch Verwendung eines regelbaren Widerstandes R₆ läßt sich also jeder beliebige Schaltwert einstellen, d. h. genau bestimmen, bei welchem Abfall der Netzspannung der

Transistor T₁ durchgesteuert werden soll.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

ausfall geeignet, bei dem die Netzspannung spontan Patentansprüche: unterbrochen wird. Für bestimmte Anwendungsbereiche ist es jedoch erforderlich, das Notslromver-

1. Schaltungsanordnung zum Schutz vor Tief- sorgungsgerät bereits dann einzuschalten, wenn bei entladung eines Akkumulators in einem von 5 Schwankungen der Netzspannung oder bei einem alleinem Ladegerät aufladbaren Notstromversor- mählichen Abfall der Netzspannung ein vorbestimmgungsgerät, insbesondere einer Notleuchte, bei ter Spannungswert unterschritten wird. Netzspanweicher der Verbraucher mit einem Transistor nungsschwankungen dieser Art können beispielsweise in Reihe geschaltet ist, der über einen weiteren, bei werkseigenen Stromyersorgungsanlageri auftreten, an einen Spannungsteiler angeschlossenen Steuer- io die nicht an das öffentliche Stromnetz angescfilossen transistor derart'gesteuert wird, daß er bei ange- sind. Für diesen Fall ist ein zuverlässiges Einschalten legter Netzspannung gesperrt, bei Netzausfall ge- des Nolstroroversorgungsgerätes entsprechend dem öffnet und bei Abfall auf eine durch den Span- Hauptp>atent 2128 015 nicht sichergestellt, da beim nungsteiler vorbestimmte Spannung des Akkumu- allmählichen Spannungsabfall der Ladespannung belators wieder gesperrt wird, wobei die Basis des 15 reits der Kondensator entladen wird, so daß er Steuertransistors über einen Widerstand mit dem schließlich nicht mehr die zur Durchsteuerung des Kollektor des mit dem Verbraucher in Reihe ge- Steuertransistors erforderliche Ladung besitzt,
schalteten Transistors rückgekoppelt ist, nach Pa- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese tent2128015, dadurch gekennzeichnet, Schaltungsanordnung derart auszubilden, daß auch daß parallel zum Widerstand (R₁) des mit der 20 bei einem allmählichen Abfall der Netzspannung Basis des Steuertransistors (T₁) verbundenen unter einen vorbestimmten Wert der Steuertransistor Spannungsteilers (R₁, R.₂) ein Widerstand (R_e) durchgesteuert und damit das Notstromversorgungsmit der positiven Polzuleitung des Akkumulators gerät eingeschaltet wird.

verbunden und in der positiven Polzuleitung zwi- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch

sehen den Anschlußstellen der parallelen Wider- as gelöst, daß parallel zum Widerstand des mit der Ba-

stände (A₁, A₆) eine Diode (D₁) angeordnet ist. sis des Steuertransistors verbundenen Spannungstei-

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- lers ein Widerstand mit der positiven Polzuleitung durch gekennzeichnet, daß der mit dem Span- des Akkumulators verbunden und in der positiven nungsteiler (R , R.,) verbundene Widerstand (/?,.) Polzuleitung zwischen den Anschlußstellen der parverstellbar ist. 30 allelen Widerstände eine Diode angeordnet ist.

Diese abgewandelte Schaltungsanordnung hat den Vorteil, daß beim Abfallen der Netzspannung bzw.

der Ladespannung auf einen durch den zusätzlichen

Widerstand bestimmten Wert der Steuertransistor