DE2305920A1 - Spannungs- und/oder stromregler - Google Patents

Spannungs- und/oder stromregler

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Description

23Ü5320
8888-72/H/Elf
ital. Anm. No.20728 A/72
vom 18.2.1972
Societä Italiana Telecomunicazioni Siemens s.p.a. Mailand (Italien)
Spannungs- und/oder Stromregler
Die Erfindung betrifft einen Spannungs- und/oder Stromregler, dessen Ausgang galvanisch vom Eingang isoliert ist, mit einer Kaskadenschaltung aus einem elektronischen Schalter zur Steuerung des Mittelwertes (des zeitlichen Integrals) einer der zu regelnden Grosse entsprechenden Spannung, einer Schaltung zur Glättung dieser Spannung, einem Gleichstrom/Wechselstrora-Umformer, einem Transformator und einem Gleichrichter. Es handelt sich um einen sogenannten Zweipunktregler.
Bei bekannten Zweipunktreglern findet ein Vergleich zwischen der zu regelnden Grosse (Regelgrösse) und einer Bezugs- oder Sollgrösse statt, deren gegebenenfalls vorhandene Differenz als Fehlersignal (Stellgrösse) die Dauer der Steuerimpulse für den elektronischen Schalter moduliert. Infolgedessen ergibt sich ein bestimmtes Verhältnis zwischen den öffnungs- und Schließzeiten dieses Schalters, das die zu regelnde Grosse auf den gewünschten Wert bringt. Bekannte Schaltungen dieser Art, bei denen der Ausgang galvanisch vom Eingang isoliert ist, enthalten einen "Chopper"-Modulator in dem Regelkreis, dessen Regelorgane im Eingangsteil angeordnet und mit dem "Chopper"-Modulator über einen Transformator gekoppelt sind.
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23Ü5920
mm Ο —
Aufgabe der Erfindung ist, einen Regler anzugeben, der wenig
insbesondere
Raum beansprucht und/nit exner konstanten ültraschallfrequenz arbeitet, und zwar derart, daß akustische Störungen der Umgebung vermieden werden.
Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Regler der eingangs genannten Art der den elektronischen Schalter steuernde Regelkreis eine ümschaltstufe enthält, die ihren Ausgangszustand wechselt, wenn sie an einem ersten Eingang ein von einem Verstärker, welcher die zu regelnde Grosse am Ausgang des Gleichrichters mit einer Bezugsgrössevergleicht, erzeugtes Fehlersignal empfängt, das ein an einen zweiten Eingang der Umschaltstufe angelegtes rampenförmiges Signal übersteigt, daß ein Generator zum Erzeugen des rampenförmigen Signals über einen Impulstransformator von einem Taktgeber gesteuert ist, und daß der Ausgang der Umschaltstufe mit dem Steuereingang des elektronischen Schalters über ein Differenzierglied und einen Impulstransformator gekoppelt ist.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Regelkreis schaltungsmässig einfachere Elemente enthält als bekannte Regler und eine grössere Betriebssicherheit gewährleistet. Ein anderer Vorteil ist darin zu sehen, daß ein hoher Umformungswirkungsgrad erreicht wird.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nun anhand der Zeichnung erläutert werden.
Darstellungsgemäss wird die Aus gangs spannung V r also die zu kontrollierende Regelgrösse vom Meßwertgeber S, ausgewertet, und mit der Bezugs- oder Sollgrösse F. verglichen. Ein sich aus dem Vergleich ergebendes Fehlersignal wird vom Verstärker A1 verstärkt und an den einen Eingang der Umschaltstufe A2 angelegt. Die Umschaltstufe A2 wechselt von einem gegebenen Zustand zu
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einem anderen Zustand, wenn das an ihrem zweiten Eingang liegende, am Ausgang des Generator GR erzeugte und über den Impulstransformator T2 vom Taktgeber CZ synchronisierte rampenförmige Signal das verstärkte Fehlersignal überschreitet.
Die Phase des Ausgangssignals der Umschaltstufe A- ist proportional zum Wert des Fehlersignals. Es steuert über das dargestellte Differenzierglied R2/ C2, dem der Impulstransformator T3 nachgeschaltet ist, die Schließung des elektronischen Schalters I1, der in Reihe mit der Basis des Leistungstransistors Tsgeschaltet ist. Geöffnet wird der genannte Schalter dagegen unter Steuerung durch den Taktgeber CZ. Das Verhältnis aus Öffnungszeit (Signal CA)/Schließzeit (Signal CH) des elektronischen Schalters, das durch die Phasenverschiebung der beiden verschiedenen Steuersignale bestimmt wird, regelt den Sperr- und Leitzustand des Leistungstransistors Ts1 und damit den Mittelwert der zwischen den Klemmen A,B liegenden Spannung.
Die Zwischen die Klemmen A,B geschaltete Diode D- schliesst einen freien Stromkreis für die Spule L.. in den Zeitabschnitten, in denen der Leistungstransistor Ts^ gesperrt oder der elektronische Schalter i^ offen ist. An den Klemmen des Kondensators Cj ergibt sich dann ein Spannungswert, der gleich dem Mittelwert zwischen den Klemmen A,B ist, und ausserdem ein Restwert gemäss der Betriebsfrequenz des Taktgebers CZ.
Zwischen die beschriebene Glättungsschaltung mit der Diode D-j , der Spule L- und dem Kondensator C^ und den Meßwertgeber S^ sind in Kaskade der Gleichstrom/Wechselstrom-Umformer IN, der Impulstransformator T- und der Gleichrichter RZ geschaltet.
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Claims (2)

2 3 Ü 5 9 2 O Patentanspruch
1.) Spannungs- und/oder Stromregler , dessen Ausgang galvanisch vom Eingang isoliert ist, mit einer Kaskadenschaltung aus
einem elektronischen Schalter zur Steuerung des Mittelwertes
einer der zu regelnden Grosse entsprechenden Spannung, einer
Schaltung zur Glättung dieser Spannung, einem Gleichstrom/
Wechselstromumformer, einem Transformator und einem Gleichrichter, dadurch gekennzeichnet, daß der
den elektronischen Schalter. (1-,Ts1) steuernde Regelkreis eine Umschaltstufe (A2) enthält, die ihren Ausgangszustand wechselt, wenn sie an einem ersten Eingang ein von einem Verstärker (A1) , welcher die zu regelnde Grosse am Ausgang.des Gleichrichters
"(RZ) mit einer Bezugsgrösse vergleicht, erzeugtes Fehlersignal empfängt, das ein an einen zweiten Eingang der Umschaltstufe (A2) angelegtes rampenförmiges Signal übersteigt, daß ein Generator (GR) zum Erzeugen des rampenförmigen Signals über einen Impulstransformator (T2) von einem Taktgeber (CZ) gesteuert ist,
und daß der Ausgang der Umschaltstufe (A,) mit dem S teuer eingang des elektronischen Schalters über ein Differenzierglied (C2rl^ und einen Impulstransformator (T^) gekoppelt ist.
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