DE2513473C2 - Ueberspannungsschutzschaltungsanordnung fuer stromversorgungsgeraete - Google Patents

Description

Stellgliedes (z.B. bis zu 20) voll in den Durchlaßbereich gesteuert. Im ungünstigsten Falle ist dann die Anstiegsgeschwindigkeit bei einer Anzahl von η vorhandenen Stelliransistoren durch die Zeitkonstante bestimmt. Hierbei steigt selbst bei Vollast die

Ausgangsspannung deutlich über die Zerstörungsgrenze eines Verbrauchers hinaus an, bevor die Spannungsübervvachung eine Abschaltung voraehme.i kann. In F i g. 2 ist eine gemäß der Erfindung ausgebildete Ansteuerschaltung für die Schalttransistoren dargestellt, die unter Vermeidung einer großen und teuren Drossel im Lastkreis die Anstiegsgeschwindigkeit der Ausgangsspannung genügend klein halten kann. In die Kollektorleitungen des Treiber- und Vortreibertransistors Ts3, Ts4 ist je eine kleine einfache nur für die Basisströme dieser Transistoren ausgelegte Drossel eingefügt. Die Drosseln bewirken, daß im kritischen Fehlerfall der Basisstrom für die Transistoren des Stellgliedes und damit die Ausgangsspannung nicht beliebig schnell ansteigen kann. Die Überwachungseinrichtung mit dem Thyristor Th ist dann in der Lage, die Ausgangsspannung rechtzeitig vor Erreichen der Zerstörungsgrenze des Verbrauchers abzuschalten.

Damit im Normalbetrieb bei Regelvorgängen die Transistoren der Treiber- und Vortreiberstufen nicht

ίο gefährdet werden, ist jede der Drosseln DrI und DrI mit einer schnellschaltenden Diode Dl bzw. Dl überbrückt.

Wenn in Kauf genommen wird, daß sich das Regelverhalten der Regelschaltung in gewissen Grenzen ungünstig verändert, dann kann die Drossel-Dioden-Jcombination DrI, Di; Dr2, Dl auch in die Emitterleitung der Transistoren der Treiber- bzw. Vortreiberstufe eingeschleift werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. spannungsschutzschaltungsanordnung gemäß der ErPatentansprüche: findung dadurch gelöst, daß in den Kollektor- oder

   Emitterkreis der Treiber- oder der Treiber- und einer

   l.Überspannungsschutzschaltungsanordnungfür Vortreiberstufe für das aus einem oder mehreren Stromversorgungsgeräte mit stetig arbeitenden, 5 parallelgeschalteten Transistoren bestehende Stellglied über wenigstens eine Treiberstufe gesteuerten ein definierter dynamischer Widerstand, wie eine Stelltransistoren und mit einer Einrichtung zum Drossel, eingeschaltet ist.

   Kurzschließen der Ausgangsspannung, dadurch Ohne das Regelverhalten des Stromversorgungs-

   gekennzeichnet, daß in den Kollektor- gerätes im Normalbetrieb nachteilig zu beeinflussen, oder Emitterkreis der Treiber- oder der Treiber- io wird mit der Lösung gemäß der Erfindung die An- und einer Vortreiberstufe für das aus einem oder Stiegsgeschwindigkeit der Ausgangsspannung so weit mehreren parallelgeschalteten Transistoren be- reduziert, daß die Einrichtung zum Kurzschließen der stehende Stellglied ein definierter dynamischer Ausgangsspannung vor Erreichen des Zerstorungs-Widerstand, wie eine Drossel (DrI, DrI), einge- grenzwertes wirksam werden kann
   schaltet ist 15 Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an
2. 2. Überspannungsschutzschaltung nach An- Hand eines in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ver- führungsbeispieles näher erläutert,
   wendung einer Drossel (DrI, DrI) dieser eine für Die Fi g. 1 zeigt im Prinzip den Stromlauf einer

   den Steuerstrom in Sperrichtung gepolte schnelle stetig wirkenden Regeleinrichtung fur große AusDiode (Dl, Dl) parallel geschaltet ist. so gangsströme mit mehreren parallelgeschalteten Stellgliedern einer Vortreiber- und Treiberstufe und einem Regelverstärker.

   In F i g. 2 ist eine gemäß der Erfindung ausgebildete

   Ansteuerschaltung für meherere Stelltransistoren an-25 gegeben. Alle gegenüber der Schaltung nach F i g. 1

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Überspannungs- unverändert bleibenden Schaltungsteile der Regelschutzschaltungsanordnung für Stromversorgungsge- einrichtung sind hier nicht dargestellt,
   rate mit stetig arbeitenden, über wenigstens eine An üen Eingangsklemmen der Regeleinrichtung

   Treiberstufe gesteuerten Stelltransistoren und mit einer nach F i g. 1 wird eine ungeregelte Gleichspannung Ur Einrichtung zum Kurzschließen der Ausgangsspan- 30 zugeführt. Die parallelgeschalteten Transistoren TsI _nung und TsI, die das Stellglied bilden, werden von einem

   Eine derartige Schaltung ist bekannt (Der Fern- Regelverstärker V über eine Vortreiberstufe mit dem melde-Ingenieur, 26. Jahrgang, Heft 10, Oktober 1972, Transistor TsA und eine Treiberstufe mit dem Tran-S. 17 bis 20 und F i g. 48 und 50). Bei Stromver- sistor Ts3 so weit in den Durchlaßbereich gesteuert, sorgungsgeräten, die Schaltungen mit Halbleiter- 35 daß am Ausgang der Regeleinrichtung stets der Sollbauelementen, insbesondere integrierte Schaltkreise wert der Ausgangsspannung U₂ gegeben ist Die mit Energie versorgen, darf auch im Fehlerfalle keine Ernitterwiderstände Rg der Stelltransistoren TsI und Überspannung am Ausgang auftreten, da die Halb- Ts2 sorgen dafür, daß sich der Ausgangsstrom J₂ leiterbauelemente selbst gegen kurzzeitige Überspan- gleichmäßig auf die Stelltransistoren verteilt. Die nungen empfindlich sind. 4° Vortreiber- und Treiberstufe liefern die Basisströme

   Um Überspannungen zu vermeiden, ist es aus der für die Stelltransistoren. Die Istwertspannung fur den genannten Literaturstelle bekannt, eine Spannungs- Regelverstärker V liefert ein an der Ausgangsspannung überwachung vorzusehen, die im Fehlerfalle bei U₂ liegender Spannungsteiler mit den Widerstanden Erreichen eines noch zulässigen oberen Spannungs- Rl und Rl, eine Einrichtung zum Kurzschließen der wertes sofort einen Thyristor zündet, der dann die 45 Ausgangsspannung besteht z. B. aus einer an den Ausgangsspannung kurzschließt. Ein wesentlicher Ausgang angeschlossenen Reihenschaltung eines Wi-Nachteil dieser bekannten Spannungsüberwachung derstandes A3 und eines Thyristors Th. Der Thyristor besteht darin, daß auch der kurzschließende Thyristor wird von Spannungsimpulsen Uj einer nicht dargeeine endliche Ansprechzeit aufweist, in welcher die stellten Spannungsüberwachungsschaltung gesteuert. Ausgangsspannung den Zerstörungsgrenzwert des 50 In einer derartigen Regelschaltung können verschie-Verbrauchers bereits überschreitet. Dieser Nachteil ist dene Fehler auftreten, die zu einem Anstieg der Ausbei der bekannten Anordnung nur dadurch vermieden, gangsspannung führen. Wenn z. B. ein Schalttransistor daß im Lastkreis ein LC- Sieb vorgesehen ist, welches des Stellgliedes durchligiert, so ist die Anstiegsgeden Strom- und damit den Spannungsanstieg ent- schwindigkeit der Ausgangsspannung im ungünstigsten sprechend verzögert. 55 Fall (Leerlauf) durch die Zeitkonstante R₀ · C beWenn aber das in einer Stromversorgungsschaltung stimmt. Darin bedeutet Rg den Emitterwiderstand verwendete Schaltungsprinzip, z. B. das der stetigen der Schalttransistoren und C die Kapazität des Sieb-Regelung im Normalbetrieb, eine Leistungsdrossel kondensators am Ausgang der Regelschaltung. Muß nicht benötigt, so erscheint deren Einsatz nur zum infolge hoher Anforderungen an eine geringe Wellig-Schutze des Verbrauchers im Fehlerfalle zu aufwendig 60 keit oder einem kleinen dynamischen Innen widerstand und zu teuer. Dies ist besonders dann der Fall, wenn der Siebkondensator C relativ groß gewählt werden, vom Stromversorgungsgerät sehr große Ausgangs- dann steigt in diesem Falle die Ausgangsspannung ströme (z. B. 200 A) erzeugt werden müssen. so langsam an, daß die Einrichtung zum Kurzschließen

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine der Ausgangsspannung mit dem Thyristor Th anspreschnel! wirkende Überspannungsschutzschaltung an- 6₅ chen kann bevor die Zerstörungsgrenze des Verbrauzugeben, die im Lastkreis kein zusätzliches LC-Sieb chers erreicht ist.

   mit großen und teuren Drosseln erfordert. Diese Bei Kurzschluß eines Treibertransistors oder gar

   Aufgabe wird bei der eingangs genannten Über- des Vorteibers werden alle Schalttransistoren des