DE2348524A1

DE2348524A1 - Schaltungsanordnung zur minderung des einschaltstromstosses

Info

Publication number: DE2348524A1
Application number: DE19732348524
Authority: DE
Inventors: Guenter Wochele
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1973-09-27
Filing date: 1973-09-27
Publication date: 1975-04-10
Also published as: DE2348524C3; DE2348524B2

Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PT-BK/Thn/jo

BK 73/33

Schaltungsanordnung zur Minderung des Einschaltstromstoßes

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer Schaltungsanordnung zur Minderung des Einschaltstromstoßes für Stromversorgungsgeräte der Nachrichtentechnik, bei der der Netztransformator bis zur Normalisierung seiner Durchflutung über einen stromstoßdämpfenden Vorwiderstand, der.von einem antiparallel wirkenden Thyristordoppel überbrückt ist, mit dem Netz verbunden und bei der eine pulsierende Gleichspannung von einer Hilfswicklung des Netztransformators hergeleitet ist.

In der DT-OS 1 591 680 wird eine Schaltungsanordnung zur Begrenzung des Einschaltstromstoßes vorgeschlagen. Hier besteht die Aufgabe, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die die Überbrückung des Vorschaltwiderstandes durch ein antiparallel wirkendes Thyristordoppel bei Ausfall auch nur einer Halbwelle der Netzfrequenz ausschaltet, also den Thyristor löscht und nach dieser Halbwelle den Thyristor wieder zündet mit

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einer vorbestimmten Verzögerung.

Diese Aufgabe wird durch die in der obigen DT-OS dargelegte
Schaltungsanordnung nur begrenzt gelöst, da die Abschaltung, das heißt das Löschen des Thyristors, von der Zeitkonstante
eines R-C-Gliedes in dieser Schaltung abhängig ist und der
Kondensator des R-C-Gliedes gleichzeitig die Glättung der
Stromwelligkeit bestimmt. Das bedeutet, daß für diese Schaltungsanordnung ausgesuchte Bauelemente verwendet werden müssen, um diesen Forderungen gerecht zu werden, was in der Serienfertigung nicht gewährleistet ist.

Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Schaltungsanordnung zu
schaffen, die exakt bei Ausfall auch nur einer Halbwelle der Netzspannung, den antiparallel wirkenden Thyristor löscht
und nach Ablauf dieser Halbwelle den Einschaltvorgang wieder einleitet und zwar nach einer vorbestimmten- Zeit, die frei
wählbar ist, den antiparallel wirkenden Thyristor wieder zündet und damit den Vorschaltwiderstand überbrückt.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis k beschrieben.

Mit dieser Schaltung ist es gelungen, die Abschaltung der Widerstandsüberbrückung des stromstoßdämpfenden Widerstandes
durch ein doppelwirkendes Thyrietordpppel bereits bei Ausfall

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des Netzes für eine Zeit = 5 mS zu gewährleisten und auch die Einschaltung beziehungsweise die Wiedereinschaltung des Thyristordoppels nach wählbarer Zeit vorzunehmen.

An Hand eines Schaltungsbeispxeles wird die Erfindung in der in der Zeichnung wiedergegebenen Schaltungsanordnung näher erläutert.

Der Netztransformator TrI ist mit seiner Primärwicklung wl an das Netz der Spannung UE angeschlossen. Dieser Transformator TrI hat eine Sekundärwicklung w2, an die der Verbraucher angeschlossen ist. In Serie mit der Zuleitung zum Netz ist ein stromstoßdämpfender Vorwiderstand Rl geschaltet, der durch ein antiparallel wirkendes Thyristordoppel TyI iiberbrückbar ist. Gesteuert wird dieses antiparallel wirkende Thyristordoppel TyI durch die erfindungsgemässe Schaltungs_r anordnung über eine Hilfswicklung w3 des Netztransformators TrI.

Im betriebslosen Zustand hat der Netztransformator TrI eine vorbestimmte Vormagnetisierung. Je nach der Phasenlage des Netzes beim Einschalten ergibt sich ein mehr oder weniger großer Einschaltstromstoß, der durch den Vorschaltwi'derstand Rl gedämpft wird. Diese Dämpfung wird nach einer frei wählbaren Zeit dieser erfindungsgemässen Schaltung aufgehoben durch die überbrückung dieses Dämpfungswiderstandes Rl.

Die beiden Funktionen:

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1. Finden des antiparallel wirkenden Thyristordoppeis Tyl und damit Kurzsch'ließen des Dämpfungswiderstandes Rl nach vorbestimmter, bzw. frei wählbarer Zeit,

2. Abschalten der Überbrückung des Dämpfungswiderstandes Rl nach einer Halbwelle der Netzspannung,

werden in dieser erfindungsgemässen Schaltung getrennt durchgeführt. Diese beiden Funktionen sind in dem Schaltungsteil enthalten, der der Diode Dl nachgeordnet ist.

Das Schaltkriterium, das heißt Abschalten oder Zuschalten, wird in der zwischen der Hilfswicklung w3 und der Diode Di angeordneten Schaltung gewonnen. Die Hilfswicklung w3 des Transformators TrI liefert eine Wechselspannung UH, die durch den Gleichrichter GrI gleichgerichtet wird. Diese gleichgerichtete Spannung wird durch ein parallel geschaltetes R-C-Glied, bestehend aus dem Widerstand R2 und dem Kondensator Ci, in seiner Pulsierung bestimmt. Hier wird festgestellt, ob jede Halbwelle der gleichgerichteten Spannung vorhanden ist. Fällt eine Halbwelle aus, so wird sofort der antiparallel wirkende Thyristor Tyl gelöscht.

Die Gleichspannung in dem der Diode Dl nachgeschalteten Stromkreis wird durch den Kondensator C2 soweit geglättet, daß keine merklichen Stromschwankungen mehr vorhanden sind.

Beim Einschalten, das heißt beim Anlegen der Netzspannung UE

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an die Primärwicklung wl des Transformators TrI über den Widerstand Rl steht eine pulsierende Gleichspannung vorgewählter Pulsierung an dem R-C-Glied, bestehend aus einem Widerstand R2 und dem Kondensator Cl, und eine geglättete Gleichspannung unmerklicher Schwankung an dem Kondensator C2. Die Transistoren TsI und Ts2 sind sofort leitend. Hat der Kondensator C3 des am Kollektor des Transistors Ts2 gegen Bezugspotential geschalteten Serien-R-C-Gliedes R6 und C3 seine Ladespannung erreicht, so wird über die Doppelbasisdiode D3 der weitere Thyristor Ty2 gezündet, der wiederum den antiparallel wirkenden Thyristor TyI zündet und damit den Dämpfungswider stand Rl kurzschließt.

Die Zeitkonstante des Serien-R-C-Gliedes aus dem Widerstand Ro und dem Kondensator C3 bestimmt also die Verzögerung der Einschaltzeit. Die Widerstände R7, R8, R9 und RlO bestimmen den Arbeitspunkt der Doppelbasisdiode D3> Die Widerstände RlI und Rl2 sind Arbeitswiderstände der Transistoren TsI und Ts2.

Dieser Vorgang des Löschens des antiparallel wirkenden Thyristordoppels Tyl und damit die Einschaltung des Dämpfungswider Standes Rl, wird dadurch bewirkt, daß, sobald eine Halbwelle ausfällt, die Basis des Transistors TsI über das Netzwerk, bestehend aus den Widerständen R3, R4t, R5 und der Zenei* diode D2, spannungslos und damit der Transistor stromlos wird. Bei der Bemessung des R-C-Gliedes, bestehend aus dem Widerstand R2 und dem Kondensator Cl, ist zu beachten, daß

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die pulsierende Gleichspannung in ihrem Minimum einen geringen Betrag über der Zenerspannung der Zenerdiode D2 liegt, so daß der Transistor Ts2 im Betriebszustand immer leitend gesteuert ist.

Ist der Transistor TsI bei Ausfall einer Halbwelle der Netzspannung stromlos geworden, so ist auch der Transistor Ts2 stromlos. Der· weitere Thyristor Ty2 wird gelöscht und löscht damit auch den antiparallel wirkenden Thyristor TyI. Der Dämpfungswider st and Rl ist damit wieder wirksam geworden.

Nach Ablauf der Viedereinschaltzeit, die durch die Zeitkonstant· des R-C-Gliedes, bestehend aus dem Widerstand R6 und dem Kondensator C3, bestimmt wird, wird das antiparallel wirkende Thyristordoppel TyI wieder über den weiteren Thyristor Ty2 über die Doppelbasisdiode gezündet. Damit ist der eigentliche Betriebszustand des Netzteiles wieder erreicht.

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Claims

- 7 Patentansprüche

.!Schaltungsanordnung zur Minderung des EinschaltStromstoßes für Stromversorgungsgeräte der Nachrichtentechnik, bei der der Netztransformator bis zur Normalisierung seiner Durchflutung über einen stromstoßdämpfenden Vorwiderstand, der von einem antiparallel wirkenden Thyristordoppel überbrückt ist, mit dem Netz verbunden und bei der eine pulsierende Gleichspannung von einer Hilfswicklung des Netztransformators hergeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die pulsierende Gleichspannung an ein erstes parallel geschaltetes R-C-Glied (R2, Cl) angeschlossen ist, das so bemessen ist, daß die pulsierende Gleichspannung im Betriebszustand einen gewählten Betrag nicht unterschreitet und über einen aus drei in Serie geschalteten Widerständen (R3, Rk, R5) bestehenden Spannungsteiler, an dessen obersten Schaltpunkt gegen Bezugspotential eine Zenerdiode (D2) und an dessen untersten Schaltungspunkt gegen Bezugspotential die Basis eines in seiner Kollektor-Basisstrecke mit geglättetem Gleichstrom betriebenen Transistors (Tel) angeschlossen ist und diesen im leitenden Zustand hält, wobei der Kollektor über einen Spannungsteiler (RlI, Rl2) an der geglätteten Gleichspannung, die über eine in Stromflußrichtung betriebene Diode (Dl) von der ungeglätteten Gleichspannung getrennt ist und durch einen Kondensator großer Kapazität

(C2) geglättet ist, angeschlossen i

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st und der Spannungstei-

lerpunkt mit der Basis eines im Strompfad geschalteten weiteren Transistors (Ts2) verbunden ist, der init seinem Kollektor über einen weiteren Thyristor (Ty2) den antiparallel wirkenden Thyristor (Ty3) steuert und daß der weitere Thyristor (TyI) einen Zündimpuls von einem an den Emitter des im Strompfad geschalteten Transistors (Ts2) gegen Bezugspotential gelegten zweiten, die Überbrückungszeit des stromstoßdämpfenden Vorwiderstandes bestimmenden, in Serie liegenden R-C-Gliedes (R6, C3) über eine Doppelbasisdiode (D3) erhält.
2. Schaltungsanordnung zur Minderung des Einschaltstromstoßesnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß' die Doppelbasisdiode (DJ) mit ihrem zweiten Basisanschluß über einen Widerstand (R7) an die geglättete Gleichspannung vor dem im Strompfad eingeschalteten weiteren Transistor (Ts2) und mit ihrem ersten Basisanschluß über einen weiteren Widerstand (RS) gegen Bezugspotential geschaltet ist.

3* Schaltungsanordnung zur Minderung des Einechaltstromstoßes nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Doppelbasisdiode (D3") und den weiteren Thyristor (Ty2) ein Schutzwiderstand (RIO) geschaltet ist.

k. Schaltungsanordnung zur Minderung des EinschaltStromstoßes nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (R7 und RS) so bemessen sind, daß die die Schaltzeit der Doppelbasisdiode (D3) bestimmende Temperatur kompensiert wird.

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