DE2306818C3 - Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer einstellbaren geregelten Gleichspannung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer einstellbaren geregelten Gleichspannung gemäß dem Oberbegriff des Patentan-Spruches 1. Eine derartige Schaltung ist aus Industrie-Elektrik + Elektronik, 15. Jahrgang, 1970, Nr. 8, S. 181/182 bekannt.

Integrierte Spannungsregler haben den Nachteil, daß sie nur eine relativ geringe Spannungsfestigkeit aufweisen. Da die Spannungsregler im Falle eines Kurzschlusses am Ausgang nahezu die gesamte Eingangsspannung aufnehmen müssen, ist die maximal zulässige geregelte Ausgangsspannung für manche Anwendungsfälle zu niedrig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Anwendungsbereich von integrierten Spannungsreglern zu vergrößern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches I gelöst.

Bei Anwendung dieser Schaltung können integrierte Spannungsregler mit geringer Spannungsfestigkeit in vorteilhafter Weise auch zur Regelung von Spannungsquellen verwendet werden, deren Nennwert größer als die zulässige Sperrspannung des integrierten Spannungsreglers ist.

Ausgestaltungen der Erfindung nach dem Patentanspruch 1 sind Gegenstände der Patentansprüche 2 bis 4.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Schaltungsanordnung zur Gleichspannungsregelung besteht eingangsseitig aus einem Netzgerät mit einem Netztransformator Tr, dessen galvanisch gett ennte Sekundärwicklungen a, b über je eine Gleichrichterschaltung Gl 1 und Gl 2 mit Ladekondensatoren CI und C 2 zwei Gleichspannungen (Gleichspannungsquellen Ui, UY) liefern. Den Ladekondensatoren Ci, C2 sind je ein Widerstand Al, Ä2 als Vorlast parallel geschaltet, um den Bereich der geregelten Ausgangsspannung nicht unnötig einzuschränken. Der positive Pol der Gleichspannungsquelle U i ist direkt mit dem Eingang eines integrierten Spannungsreglers Rg verbunden, an dessen Ausgang eine geregelte Spannung Ua zur Verfügung steht. Die Gleichspannungsquelle U Γ ist mit ihrem positiven Pol über eine Reihenschaltung, die aus einer Schmelzsicherung Si und einer in Durchlaßrichtung gepolten Diode D besteht, mit dem Ausgang des Spannungsreglers Rg verbunden. Über die Verbindung des negativen Poles der Gleichspannungsquelle U1 mit dem Verbindungspunkt von Schmelzsicherung 5/ und Diode D sind die Gleichspannungsquellen U1 und UY so in Reihe geschaltet, daß sich ihre Spannungen addieren. Der negative Pol der Gleichspannungsquelle UY bildet gleichzeitig den negativen Ausgang für eine geregelte Spannung U2. An die geregelte Ausgangsspannung ist ein Spannungsteiler R3, R 4, R 5 zur Einstellung der Spannung (72 angeschlossen.

Bei der Bemessung der Schaltungsanordnung muß berücksichtigt werden, daß die maximal auftretende Spannung der mit dem Spannungsregler direkt verbundenen Spannungsquelle U1 die zulässige Sperrspannung des Spannungsreglers nicht überschreitet. Die Spannung der zweiten Spannungsquelle UY ist so zu bemessen, daß im Normalbetrieb unter Berücksichtigung der maximal auftretenden Schwankungen der Eingangsspanrung die Sperrspannung bei einer festen Ausgangsspannung nicht überschritten wird.

In Geräten mit veränderbarer Ausgangsspannung ist außerdem durch den Widerstand R 5 im Spannungsteiler an der Ausgangsspannung sichergestellt, daß die geregelte Spannung U 2 am Ausgang nicht unter einen Wert abgesenkt werden kann, der ein Überschreiten der zulässigen Sperrspannung zur Folge haben würde.

Im Falle eines Kurzschlusses am Ausgang wird die Diode D leitend, so daß die Spannung am integrierten Spannungsregler Rg vorbeigeleitet wird. Der Kurzschlußstrom aus der Gleichspannungsquelle UY bringt die Schmelzsicherung Si zum Ansprechen, so daß schließlich der Kurzschluß abgeschaltet wird. Damit wird erreicht, daß der integrierte Spannungsregler Rg auch bei einer um den 2,5fachen Wert seiner Sperrspannung höher liegenden Eingangsspannung nur die Teilspannung der Gleichspannungsquelle Ui zu sperren braucht.

Anstelle der zwischen den Gleichspannungsquellen UX und UY angeordneten Schmelzsicherung Si kann auch ein gesteuerter Halbleiterschalter verwendet werden, der nach Aufhebung eines Kurzschlusses am Ausgang die Stromversorgung selbsttätig wiedereinschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer einstellbaren geregelten Gleichspannung unter Verwendung eines integrierten Spannungsreglers, der eingangsseitig mit einem Pol einer ungeregelten Gleichspannungsquelle und ausgangsseitig mit einem Verbraucher verbunden ist und der als Außenbeschaltung einen an der geregelten Ausgangsspannung liegenden Spannungsteiler aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Eingangsseite des integrierten Spannungsreglers eine zweite Gleichspannungsquelle (UY) vorgesehen ist, die mit einem Pol über eine Reihenschaltung, bestehend aus einer Einrichtung zur stromabhängigen Stromkreisunterbrechung und einer in Durchlaßrichtung gepolten Diode (D) mit dem Ausgang des integrierten Spannungsreglers (Rg) verbunden ist und daß die zweite Gleichspannungsquelle (UY) über die Einrichtung zur stromabhängigen Stromkreisunterbrechung mit der ersten Gleichspannungsquelle (U 1) in Reihe geschaltet ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungsquellen (Ui, UY) aus den galvanisch getrennten Sekundärwicklungen (a, b) eines NetztransformatorE (Tr) mit je einer Gleichrichterschaltung (GIi, GI2) und einem Ladekondensator (Ci, C2) bestehen.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur stromabhängigen Stromkreisunterbrechung aus einer Schmelzsicherung (Si) besteht.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur stromabhängigen Stromkreisunterbrechung aus einem gesteuerten Halbleiterschalter besteht.