DE2331886C3 - Stromversorgungseinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Basis des Transistors 9 sieht mil dem Kollektor eines .Steuertransistors 12 in Verbindung. Der Kollektor des .Steuertransistors 12 liegt über einen Widerstand 13 an der Ausgangsklemme des Erregergleichrichlers 7 und sein Emitter liegt an Masse. Die Basis des Sleuerlransistors !2 isl nacheinander über eine Zenerdiode 14 und Dioden 15, 16 mil dem Verbindungspunkt der Spannungsteilerwiderstände Vi, 18 verbunden. Das andere Ende des Widerstandes 17 stehl mil einem Ende der Leitung 19 über eine Mcßklemme 20 in Verbindung, während das andere Ende der Leitung 19 mit der positiven Klemme der Batterie verbunden ist. Die andere Klemme des Widerstandes 18 liegl an Masse. Ein Kondensator 21 isl dem Widerstand 18 parallel geschaltet, um plötzliche Änderungen der Spannung am Verbindungspunkt der Widerslände 17, 18 aufzunehmen.

Zwischen der Basis des Transistors 9 und Masse sind der Kollektor und der Emitter eines Transistors 22 eines Schutzkreises geschaltet. Die Basis des Transistors 22 steht mit dem Kollektor eines Transistors 24 und über Widerstände 23, 31 mit dem Verbindungspunkt der Feldwicklung 3 und des Widerstandes 13 in Verbindung. Die Basis des Transistors 24 isl über einen Widerstand 25 mit dem Verbindungspunkt der Spannungsteilerwiderstände 17, 18 verbunden. Der Verbindungspunkt der Widerstände 23, 31 liegt über eine Diode 32 am Verbindungspunkt der Dioden 15,16.

Wenn bei dem dargestellten Schaltungsaufbau der aus den Widerständen 17, 18 der Leitung 19 und der Meßklemme 20 bestehende Meßkreis normal arbeitet, sind dann, wenn die an der Meßklemme 20 festgestellte Spannung einen bestimmten Wert übersteigt, die Zenerdiode 14 und der Steuertransistor 12 leitend. Daraus folgt, daß das elektrische Potential der Basis des Transistors 9 nahezu das Massepotential annimmt, der Transistor 9 nicht leitend wird und der Basisslrom des Schalttransistors gleich Null wird. Als Folge davon wird der elektrische Strom durch die Feldwicklung 3 unterbrochen und fällt die Ausgangsspannung des Generators 1 ab. Wenn die an der Meßklemme 20 festgestellte Spannung unter den bestimmten Wert fällt, wird die Zenerdiode 14 nichtleitend, kommen die Schalttransistoren 8,9 in den leitenden Zustand, da der Steuertransistor 12 nicht leitend wird, und fließt der Erregerstrom wieder durch die Feldwicklung 3.

Wenn clic Verbindung zwischen der l.eiüing 19 und der Meßklemme 20 unterbrochen wird, oder wenn die Leitung 19 abgetrennt wird, dann nimmt das elektrische Potential des Verbindungspunktes der Widerstände 17 und 18 nahezu den Wert Null an. Als Folge davon werden die Schalttransistoren 8 und 9 leitend, da der SteucTtransistor 12 nicht leitend wird. Andererseits kommt gleichzeitig die Basis des Transistors 24 über den Widerstand 25 auf das am Verbindungspunkt der Widerstände 17 und 18 liegende Null-Potential. Der Transistor 22 wird leitend, da der Transistor 24 nicht leitend wird und das elektrische Potential der Basis des Transistors 9 nimmt den Wert Null an. Daher werden die Transistoren 8 und 9 gesperrt und bleiben zwangsweise im gesperrten Zustand. Ein unnötiger elektrischer Strom durch die Feldwicklung 3 und ein übermäßiger Anstieg der Ausgangsspannung treten nicht auf.

Wenn weiterhin die Leitung 33, die die Ausgangsklemme des Hauptgleichriehters 3 und die positive Klemme der Batterie 6 verbindet, gelöst oder itmerbrochen und die Batterie 6 nicht geladen wird, dann wird eine Überlastung des Generators 1 verhindert. Obwohl beispielsweise infolge des Ablösens der Leitung 33 die Batterie nicht aufgeladen werden kann, fällt das elektrische Potential der Meßklemme 20 allmählich ab, und wenn die Zenerdiode 14 und der Steuertransistor 12 nichtleitend werden, werden die Transistoren 8 und 9 durchgeschaltet. Aus diesem Grunde fließt ein Erregerstrom durch die Feldwicklung 3 und steigt die Ausgangsspannung des Generators an. Infolge dieses Spannungsanstiegs und da die Ausgangsspannung des Erregergleichrichters 7 ansteigt, steigt die Anodenspannung der Diode 15 über den Widerstand 31 und die Diode 32 an. Die Zenerdiode 14 wird bei einer bestimmten Spannung gezündet. Infolgedessen wird der Steuertransistor 12 durchgeschaltet, werden die Transistoren 8 und 9 zu diesem Zeitpunkt gesperrt und wird der Anstieg der Ausgangsspannung des Generators 1 beendet. Damit ist von vornherein eine Überlastung des Generators 1 infolge eines übermäßigen Anstiegs der Ausgangsspannung vermieden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Schalttransistoren 8 und 9 in Darlingtonschaltung geschaltet, jedoch kann eine ähnliche Arbeitsweise auch dann erhalten werden, wenn sie durch einen einzigen Schalttransistor ersetzt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. 23 3ί

   Patentanspruch:

   Stromversorgungseinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem nebenschlußerregten Wechselstromgenerator, einer Batterie, einem den Wechselstrom gleichrichtenden Hauptgleichrichter, einem Erregergleichrichter, einem Spannungsregler, der einen zwischen der Feldwicklung und Masse liegenden Schalttransistor aufweist, einem Meßkreis >° mit zwei in Reihe zwischen die Ladcklemme der Batterie und Masse geschalteten Spannungstcilerwiderständen, der einen Steuerkreis mit einem Steuertransistor enthält, dessen Basis an der Verbindung der Spannungsteilerwiderstände liegt, dessen Koilektor über einen Widerstand mit der Ausgangsklemme des Erregergleichrichtcrs und mit der Basis des Schalttransistors verbunden ist und dessen Emitter an Masse liegt, und mit einem in die Basisleitung des Schajttransistors geschalteten Schutzkreis, der bei Unterbrechung zwischen Gleichrichter und Batterie oder zwischen Balierie und Meßkreis den Regler beeinflußt, welcher Schutzkreis einen Transistor aufweist, dessen Kollektor über einen Widerstand an der Ausgangsklemmc des Erregergleichrichters liegt und dessen Basis mit der Ladeklemme der Batterie über einen Widerstand in Verbindung steht ,und der einen weiteren Transistor steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (24) mit seinem Emitter an Masse liegt, daß der weitere Transistor (22) mit seiner Kollektor-Emitterstrecke zwischen Masse und die Basis des SchaUtransistors (9) geschaltet ist und mit seiner Basis mit dem Kollektor des Transistors (24) verbunden ist, und daß der Erregergleichrichter (7) über in Reihe geschaltete Widerstände (31, 23) mit der Basis des weiteren Transistors (22) und über eine Reihenschaltung aus dem Widerstand (31), einer Diode (32), einer Diode (15) und einer Zenerdiode (14) mit der Basis des Steuertransistors (12) verbunden ist.

   Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungseinrichlung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem nebenschlußerregten Wechselstromgenerator, einer Batterie, einem den Wechselstrom gleichrichtenden Hauptgleichrichter, einem Erregergleichrichter, einem Spannungsregler, der einen zwischen der Feldwicklung und Masse liegenden Schalttransistor aufweist, einem Meßkreis mit zwei in Reihe zwischen die Ladeklemme der Batterie und Masse geschalteten Spannungsteilerwiderständen, der einen Steuerkreis mit einem Steuertransistor enthält, dessen Basis an der Verbindung der Spannungsteilerwiderstände liegt, dessen Kollektor über einen Widerstand mit der Ausgangsklemme des Erregergleichrichters und mit der Basis des Schalttransistors verbunden ist und dessen Emitter an Masse liegt, und mit einem in die Basisleitung des Schalttransistors geschalteten Schutzkreis, der bei Unterbrechung zwischen Gleichrichter und Batterie oder zwischen Batterie und Meßkreis den Regler beeinflußt, welcher Schutzkreis einen Transistor aufweist, dessen Kollektor über einen Widerstand an der Ausgangsklemme des Erregergleichrichters liegt und dessen Basis mit der Ladeklemme der Batterie über einen Widerstand in Verbindung steht und der einen weiteren Transistor steuert.

   Bei einer derartigen, aus der DT-OS 20 45 768 bekannten Stromversorgungseinrichtung wird der Schutz vor Überspannung bei einer Unterbrechung der Leitung zwischen dem Reglereingang und der Batterie sowie zwischen dem Hauptgleichrichter und der Batterie durch getrennte Stromkreise besorgt.

   Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe liegt darin, eine gegenüber dieser bekannten Schaltungsanordnung einer Stromversorgungseinrichtung vereinfachte Schaltungsanordnung anzugeben.

   Diese Aufgabe wird bei der Stromversorgungseinrichtung der eingangs genannten Art erfingungsgemäß dadurch gelöst, daß der Transistor mit seinem Emitter an Masse liegt, daß der weitere Transistor mit seiner Kollektor-Emitterstrecke /wischen Masse und die Basis des Schalttransistors geschaltet ist und mit seiner Basis mit dem Kollektor des Transistors verbunden ist. und daß der Erregergleichrichter über in Reihe geschaltete Widerstände mit der Basis des weiteren Transistors und über eine Reihenschaltung aus einem der Widerstände, einer Diode, einer weiteren Diode und einer Zenerdiode mit der Basis des Sleucnrunskiors verbunden i.vt.

   Bei einer in dieser Weise aufgebauten Stromversorgungseinrichtung wird bezüglich des Schutzes vor Übersoannung mit einem einzigen Schaltkreis das Gleiche erreicht, was bei der bekannten Schaltungsanordnung mit zwei Schaltkreisen erreicht wird. Die erfindungsgemäße Stromversorgungseinrichtung hat darüber hinaus den Vorteil, daß ihre Temperaturcharakteristik eine stabile Regelung innerhalb eines weiten Temperaturbereiches erlaubt, was insbesondere im Kraftfahrzeugbau von Bedeutung ist, weil dadurch für die Anordnung des Reglers, der üblicherweise so weit wie möglich vom Motor entfernt untergebracht wurde, ein größerer Spielraum besteht.

   Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt das Schaltbild dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels.

   Die in der Zeichnung dargestellte Schaltungsanordnung weist einen Wechselstromgenerator, der beispielsweise in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, mit einer Drehstrom-Ausgangswicklung 2 und einer Feldwicklung 3 auf. Der in der Drehstrom-Ausgangswicklung 2 erzeugte Drehstrom wird durch einen Hauptgleichrichter 5 in Brückenschaltung gleichgerichtet, der sechs Dioden 4 aufweist. Die negative Klemme des Hauptgleichrichters 5 liegt an Masse und die positive Klemme ist mit der Ladeklemme oder der positiven Klemme der Kraftfahrzeug-Batterie 6 verbunden. Die negative Klemme der Batterie 6 liegt an Masse. Die Batterie 6 liefert einen Gleichstrom zur Zündanlage, zur Lichtanlage und zu der übrigen elektrischen Ausrüstung des Kraftfahrzeuges. Diese Ausrüstungen sind als Last L dargestellt. Der in der Ausgangswicklung 2 erzeugte Drehstrom wird ebenfalls durch einen Erregergleichrichter 7 gleichgerichtet, der drei Dioden aufweist. Der Ausgangsgleichstrom vom Erregergleichrichter 7 wird einem Ende der Feldwicklung 3 geliefert. Das andere Ende der Feldwicklung 3 liegt über den Kollektor und den Emitter eines Schalttransistors 8 an Masse. Zwischen den Kollektor und die Basis des Schalttransistors 8 sind der Kollektor und der Emitter eines Transistors 9 in Darlingtonschaltung geschaltet. Ein Vorwiderstand 10 ist zwischen die Basis des SchaUtransistors 8 und Masse geschaltet, um die Transistoren 8,9 zu schützen, und eine Diode 11 ist in Sperrichtung parallel zur Feldwicklung 3 geschaltet.