DE2247816C3 - Schaltungsanordnung zur Begrenzung des Einschaltstromes - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Begrenzung des EinschaltstromesInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung
zur Begrenzung des Einschaltstromes bei der Anschaltung von Glcichspannungscinrichtungen mit Kondensatoren
an die Gleichspannungsversorgung.
Gleichspannungseinrichtungen, insbesondere Batterie;!
nschlußgeräie mit Transistor-Gleichspannungswandlern und Schallregler, enthalten eingangsseitig
und ausgangsscitig Kondensatoren relativ großer Kapazität
Die eingangsseitigen Kondensatoren sind meist Bestandteil eines Siebgliedes, das notwendig ist, um die
Anforderungen an die Funkentstörung zu erfüllen und Rückwirkungen der Schaltung auf die Speisebatterie zu
verhindern. Die ausgangsseitigen Kondensatoren dienen zur Glättung der von den Geräten gelieferten
Gleichspannung. Beim Einschalten der Gleichspannungsversorgung fließt ein Ladestrom in den Kondensatoren,
der meist ein Vielfaches, beispielsweise das 10-bis 20fache des Betriebsstromes beträgt. Insbesondere
bei der gleichzeitigen Einschaltung mehrerer Gleichspannungsgeräte führt der große Spannungsabfall auf
den Zuleitungen dazu, daß die Überwachungsgeräte ansprechen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung aufzuzeigen, die den Einschaltstromstoß auf einen
bestimmten festgelegten Wert begrenzt.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art in
jo Serie mil dem Kondensator bei der Anschaltung an die
Gleichspannungsversorgung ein Widerstand, dem die gesperrte Schaltstrecke eines Thyristor parallel geschaltet
ist, liegt und daß ein den Thyristor steuernder Schalttrar.sistur beim Erreichen eines vorbestimmten
Spannungswertes am Widerstand leitend wird und den Thyristor zündet.
Die Schaltungsanordnung begrenzt den Einschaltstrom auf einen vorbestimmten Wert. Bei normalem
Betriebsablauf erfolgt die Zündung des Thyristors spannungsabhängig. Es treten keine Spannungseinbrüche
auf. Die Schaltung benötigt nach der Zündung des Thyristors keine Steuerleistung mehr. Beim Ausbleiben
der spannungsabhängigen Zündung erhält der Thyristor einen weiteren Zündimpuls, der unabhängig vom
Ladezustand des Kondensators im Siebglied nur zeitabhängig mit einem ÄC-Glied erzeugt wird.
Einzelheiten der Erfindung werden an Hand eines vorteilhafte!! Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung
dargestellt ist, erläutert.
Die Zeichnung zeigt eine Schaltungsanordnung zur Begrenzung des Einschaltstromes auf das Zweifache
des Betriebsstromes. Eine Drossel Dr und ein Kondensator Cl stellen das eingangsseitige Siebglied eines
Batterieanschlußgerätes, beispielsweise eines Gleichspannungswandlers GVK dar. In der negativen Eingangsleitung
— E liegt ein Begrenzungswiderstand R 1, der im wesentlichen die Größe der ersten Einschaltstromspitze
bestimmt. Der Gleichspannungswandler wird im Ausführungsbeispiel entweder im Leerlauf eingeschaltet,
oder die Ausgangsspannung wird langsam auf den Betriebswert hochgeregelt. Beim Einschalten
des Gerätes liegt zunächst die ganze Eingangsspannung am Widerstand R 1 und an der Drossel Dr an. Da
zu diesem Zeitpunkt auch der weitere Kondensator Cl ungeladen ist, liegt an den Kathoden der Dioden D 2
und Db die positive Eingangsspannung + E Der Emitter eines Transistors T2 liegt an der Anode einer Diode
D1, also ebenfalls auf einem positiven Potential,
das durch die Zenerspannung einer Zenerdiode Z1 und die Durchlaßspannung der Diode D 1 bestimmt wird
und in jedem Fall kleiner ist als die positive Eingangsspannung. Der Transistor Tl wird also nicht angesteuert.
Er erhält eine zusätzliche Sperrspannung über einen Widerstand R 6 und eine Diode D3. Während
der Kondensator Cl aufgeladen wird, nimmt die Spannung
über dem Widerstand R 1 und der Drossel Dr ab. Sobald das Potential an der Kathode von D 6 unter die
Zenerspannung von Zl und die Schwellspannungen
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der Dioden D1 und D 6 abgesunken ist, wird der Transistor
7"2 leitend gesteuert. Über seinen Kollektorstrom wird ein weiterer Transistor Tl angesteuert, der
dann einen Thyristor Ty zündet. Da der Transistor TX
seine Arbeitsspannung vom Spannungsabtall des Widerstandes R1 erhält, fließt über diesen Transistor
nur bis zum Durchschalten des Thyristors Strom. Die Zündung des Thyristors erfolgt hier in Abhängigkeit
vom Ladezustand des Kondensators C1.
Sobald der Thyristor den Widerstand R 1 überbrückt, tritt eine zweite Stromspitze auf, deren Größe durch
die Differenz zwischen Eingangs- und Kondensatorspannung und dem Innenwiderstand des Eingangskreises
bestimmt wird. Bei entsprechender Dimensionierung der Schaltung kann erreicht wurden, daß diese
Stromspitze nicht größer als die durch den Widerstand R 1 bestimmte Spitze wird.
Da der Widerstand R i nur für eine kurze Impulsbelastung ausgelegt ist, würde dieser Widerstand zerstört
werden, falls eine Zündung des Thyristors in der beschriebenen Weise nicht erfolgen sollte, beispielsweise
beim Einschalten des Gerätes unter Last. Um dies zu vermeiden, ist noch eine zweite zeitabhängige Zündung
des Thyristors Ty vorgesehen, die dann wirksam wird, wenn die erste Zündung versagt Für diese zweite Zündung
ist ein Widerstand RI und der Kondensator C2 bestimmend. Beim Einschalten der Eingangsspannung
wird der Kondensator C2 über den Widerstand R 2
aufgeladen, wobei der Transistor 7"2 erst dann zeitverzögert leitend gesteuert wird, wenn der Spannungsabfall
an R 2 die stabilisierte Emitterspannung unterschreitet. Der weitere Steuervorgang bis zum Zünden
des Thyristors Ty vollzieht sich dann in gleicher Weise wie bei der bereits erläuterten spannungsabhängigen
Zündung.
Ein Widerstand /?4 und eine Zenerdiode Z2 bilden in Verbindung mit dem Transistor Tl eine Stromstabi-Irsrerung
für den Zündstrom des Thyristors. Die Dioden Dl, D 4 und D5 verhindern einen inversen Stromfluß
über die Zenerdiode ZX und die Transistoren TX und T2 während einer möglichen Spannungsumpolung, die
durch das Einschwingverhalten des Siebgliedes verursacht werden kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Schaltungsanordnung zur Begrenzung des Einschaltstromes bei der Anschaltung von Gleichspannungseinrichtungen
mit Kondensatoren an die Gleichspannungsversorgung, dadurch gekennzeichnet,
daß in Serie mit dem Kondensator (Cl) bei der Anschaltung an die Gleichspannungsversorgung
ein Widerstand (R 1), dem die gesperrte Schaltstrecke eines Thyristors (Ty) parallel
geschaltet ist, liegt und daß ein den Thyristor (Ty) steuernder Schaittransistor (Tl) beim Erreichen
eines veroestimmten Spannungswertes am Widerstand (R 1) leitend wird und den Thyristor (Ty) zündet.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaittransistor
(Tl) mit einer bestimmten Vorspannung gesperrt ist und daß als Steuerspannung der am Widerstand
(R 1) auftretende Spannungsabfall anliegt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Serie mit dem Kondensator
(Cl) weitere Siebglieder eingeschaltet sind und daß als Steuerspannung des Schalttransistors
(T2) der am Widerstand (R 1) und an einem Teil der weiteren Siebglieder (Dr) auftretende
Spannungsabfall anliegt.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Gleichspannungsversorgung
über einen Widerstand (R2) ein Kondensator (C2) aufgeladen wird, daß beim Überschreiten
des festgelegten Spannungswertes der Schaittransistor (T2) leitend wird jnd daß die Zeitkonstante
für den Ladevorgang so einstellbar ist, daß die zweite Zündung des Thyristors (Ty) zeitlich
später als erste Zündung durch den Einschaltstromstoß erfolgt.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Vorspannung
des Schalttransistors (T2) eine Zenerdiode (Z 1) vorgesehen ist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstrecke eines
weiteren Transistors (T1), an dessen Steuerelektrode die Kollektorelektrode des ersten Schalttransistors
(T2) angeordnet ist, parallel zur Anoden-Gitler-Strecke
des Thyristors (Ty) liegt und daß die Arbeitsspannung des Transistors (Ti) vom Spannungsabfall
am Widerstand (R 1) gebildet wird.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Dioden (Dl, D4, D5)
mit ihrer Stromflußrichtung so angeordnet sind, daß über die Zenerdioden und die Transistoren kein
Stromfluß entgegengeset/t /ur Richtung des Betriebssirornes
in dem jeweiligen Bauelement fließt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722247816 DE2247816C3 (de) | 1972-09-29 | Schaltungsanordnung zur Begrenzung des Einschaltstromes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722247816 DE2247816C3 (de) | 1972-09-29 | Schaltungsanordnung zur Begrenzung des Einschaltstromes |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2247816A1 DE2247816A1 (de) | 1974-04-04 |
DE2247816B2 DE2247816B2 (de) | 1975-12-04 |
DE2247816C3 true DE2247816C3 (de) | 1976-07-08 |
Family
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