DE2524367A1 - Schaltung zur umwandlung von wechselspannungen in eine gleichspannung konstanter groesse - Google Patents
Schaltung zur umwandlung von wechselspannungen in eine gleichspannung konstanter groesseInfo
- Publication number
- DE2524367A1 DE2524367A1 DE19752524367 DE2524367A DE2524367A1 DE 2524367 A1 DE2524367 A1 DE 2524367A1 DE 19752524367 DE19752524367 DE 19752524367 DE 2524367 A DE2524367 A DE 2524367A DE 2524367 A1 DE2524367 A1 DE 2524367A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrode
- voltage
- circuit
- transistor
- impedance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/18—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using Zener diodes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Description
2524367 Dipl.-Phys. O.E. Weber d-8 München 71
Patentanwalt Hofbrunnstraße 47
Telefon: (089)7915050
Telegramm: monopolweber münchen
M 129
MOTOROLA, INC.
5725 North East River Road, Chicago, 111. 60631
U.S.A.
Schaltung zur Umwandlung von Wechselspannungen in eine Gleichspannung
konstanter Größe
Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Umwandlung von
Wechselspannungen in eine Gleichspannung und bezieht sich
insbesondere auf eine Schaltung, welche dazu dient, Eingangsnetzspannungen zu regeln, deren Spitzenamplituden sich ändern
können, um eine Versorgungsspannung konstanter Größe bzw. Amplitude mit minimaler Welligkeit zu liefern. Aufgrund der
Unterschiede der Netzspannungen in verschiedenen Ländern kann die Netzspannung zwischen etwa 90 V in Japan bis zu etwa 250 V
in Europa schwanken. In den Vereinigten Staaten von Amerika tritt eine Schwankung von etwa 20 % bei der Nennspannung von
120 V auf normalen Netzleitungen auf.
Aus diesem Grunde können internationale Reisende Probleme haben, wenn sie kleine Geräte wie elektrische Rasierapparate, elektrische
Wecker oder andere kleinere Elektrogeräte des Reisebedarfs wie kleine Mixgeräte oder ähnliche Einrichtungen benutzen wollen,
50985 1 /0378
wenn die Betriebsspannung der Antriebselemente in solchen
Geräten überschritten wird. Insbesondere haben einige elektrische Rasierapparate einen verhältnismäßig großen Wechselstrommotor,
welcher dazu dient, die Scherköpfe anzutreiben. Gegenwärtig ist es manchmal erforderlich, den Rasierapparat von Hand umzuschalten,
um den Motor dadurch auf den entsprechenden Anteil an Motorwindungen umzustellen, welcher der vorhandenen Netzspannung
entspricht. Somit hat der Benutzer dafür zu sorgen, daß diese Umschaltung in Abhängigkeit von den verschiedenen Netzspannungen
ordnungsgemäß ausgeführt wird, welche er in den verschiedenen Ländern der Erde antreffen kann. Wenn der Reisende
nicht darauf achtet, auf die jeweils vorhandene Netzspannung umzuschalten, kann der elektrische Rasierapparat durch Überströme
zerstört werden.
Der oben erwähnte Wechselstrommotor führt auch zu einem Nachteil bei der Fertigung eines elektrischen Rasierapparates.
Wechselstrommotoren nehmen nämlich einen großen Raum ein und sind teuer. Es wird daher angestrebt, kleine, billige Gleichstrommotoren
zu verwenden, die eine minimale Betriebsspannung erfordern. Eine Reglerschaltung, welche zur Umformung von Wechselstrom
in Gleichstrom geeignet ist und welche dazu in der Lage ist, schwankende Amplituden der Netζeingangsspannung in
einem weiten Bereich auszuregeln, kann dazu verwendet werden, die Verwendung von solchen Gleichstrommotoren zu erleichtern.
Obwohl gegenwärtig vorhandene Regler, die zur Umformung von Wechselstrom in Gleichstrom geeignet sind, dazu verwendet werden
können, solche Eingangsspannungen zu verarbeiten, deren Amplituden zwischen 10 und 20 % schwanken, sind diese Regler
jedoch nicht dazu geeignet, in Kleingeräten oder Kleinstgeräten
verwendet zu werden, in welchen die Spitzenamplitude der Eingangsnetzspannung sich über 100 % ändert. Um Nennbetriebsspannungen
509851/0376
von 100 V bei Netzspannungen aufrecht zu erhalten, die Amplituden
von 250 V haben, müssen gegenwärtig vorhandene Regler
im allgemeinen zu starke Ströme verarbeiten. Für einen entsprechenden Energieverbrauch ist es erforderlich, Hochleistungs-Halbleitereinrichtungen
zu verwenden und für eine entsprechende Wärmeabfuhr zu sorgen, um solche Einrichtungen
zu schützen. Dadurch werden die Abmessungen solcher Regler in unerwünschter Weise vergrößert. Außerdem sind Leistungsbauelemente
teuer und haben Nachteile bei einem Produkt, bei welchem nur minimale Herstellungskosten tragbar sind.
Außerdem bestehen bei den meisten bekannten Reglern Einschwingprobleme.
Es können Stoßspannungen auftreten, wenn der Regler an das Netz angeschlossen wird oder vom Netz getrennt wird. Wenn
eine solche Stoßspannung ein falsches Triggersignal auslöst, welches gleichzeitig mit dem Spitzenwert der angelegten Netzspannung
auftritt, könnte die Ausgangsspannung des Reglers den Nennwert des Motors überschreiten und ihn zerstören.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reglerschaltung der eingangs erläuterten Art zu schaffen, welche eine konstante Ausgangsspannung
liefert und unter solchen Bedingungen zu betreiben ist, unter denen extreme Amplitudenveränderungen in der Netzspannung
auftreten, und zwar in der Weise, daß keine manuelle Umschaltung erforderlich ist, um die Schaltung zu schützen. Zugleich soll
die Reglerschaltung derart ausgebildet sein, daß bei einer
falschen Triggerung in Reaktion auf Spannungsstöße keine Beschädigung
auftritt.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Patentbegehren niedergelegten
Merkmale.
Gemäß der Erfindung ist der wesentliche Vorteil erreichbar y daß
die erfindungsgemäße Reglerschaltung an Wechselspannungsnetze
609851/0376
angeschlossen werden kann, die Spitzenamplituden haben, welche
von 90 V bis 250 V schwanken, wobei eine Ausgangsspannung mit
einer konstanten vorgegebenen Größe und minimaler Welligkeit geliefert wird.
Weiterhin ist die erfindungsgemäße Eegierschaltung dazu in der
Lage, unerwünschte Spannungsbelastungen von Schaltungselementen fern zu halten, die von Spannungsstößen infolge von Einschwingvorgängen
herrühren könnten.
Die erfindungsgemäße Reglerschaltung eignet sich weiterhin
auch dazu, in besonders kleinen Elektrogeräten eingebaut zu werden, welche Gleichstrommotoren verwenden, die eine
konstante Versorgungsspannung benötigen.
Die Reglerschaltung gemäß der Erfindung ist dazu geeignet, eine Ausgangsgleichspannung vorgegebener Größe in Reaktion
auf Eingangswechselspannungen zu liefern, welche sich ändernde
Spitzenamplituden haben. Weiterhin erkennt die erfindungsgemäße Regierschaltung Spannungsspitzen oder Spannungsstoße
aufgrund von Einschwingvorgängen oder Übergangserscheinungen und vermindert die Spannungs- und die Strombelastungen für
Schaltungselemente. Die Reglerschaltung gemäß der Erfindung enthält einen Brückengleichrichter, eine Impedanz- oder eine
Stromsteuereinrichtung, eine Fühlerschaltung und einen regenerativen
Schalter bzw. Rückkopplungsschalter in einer Rückführschaltung
bzw. Rückkopplungsschaltung. Die Brückengleichrichter
schaltung hat Eingangsklemmen, an welche die Eingangswechselspannung
angeschlossen wird, sowie Ausgangsklemmen, an denen die gleichgerichtete Spannung abgenommen werden kann.
Die Impedanz- oder Stromsteuereinrichtung hat zwei Hauptklemmen und eine Steuerklemme, wobei die erste Hauptklemme mit
509861/0376
einer der Ausgangsklemmen des Gleichrichters verbunden ist
und die andere Hauptklemme mit der Reglerausgangsklemme verbunden ist. Eine Fühlerschaltung ist an die Steuerklemme
der Impedanzsteuereinrichtung angeschlossen und liefert ein Steuersignal zur Erhöhung und Verminderung der Impedanz der
Impedanzsteuereinrichtung, wodurch entweder ein Strom unterdrückt wird oder das Fließen eines Stromes gestattet wird.
Eine Rückführschaltung bzw. Rückkopplungsschaltung, welche
parallel zu den zwei Hauptklemmen der Impedanzsteuereinrichtung angeordnet ist, liefert ein Rückführsignal bzw. Rückkopplung
ssignal an eine Ausgangsklemme dieser Einrichtung. Der Rückkopplungsschalter ist mit der Fühlerschaltung verbunden
und mit der Ausgangsklemme der Rückkopplungsschaltung
und spricht auf das Rückkopplungssignal an, um effektiv das Maß der Impedanzveränderung der Impedanzsteuereinrichtung
zu erhöhen. Ein Filterelement, welches zwischen den Ausgangsklemmen der Reglerschaltung angeordnet ist, liefert eine
Gleichspannung konstanter Größe.
509851/0376
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der
Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:
Fig. 1 ein teilweise als Blockdiagramm dargestelltes Schaltschema,
welches eine bekannte Regelschaltung veranschaulicht,
Fig. 2 ein teilweise als Blockdiagramm dargestelltes Schaltschema,
welches eine in einer geschlossenen Regelschleife angeordnete Regelschaltung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung darstellt, und
Fig. 3 verschiedene Diagramm von Wellenformen, welche zur Erläuterung
der Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 2 dienen.
Nachfolgend wird eine bekannte Schaltung erläutert, und es werden einige Probleme beschrieben, um die Vorteile des erfindungsgemäßen
Regelschaltungsaufbaues deutlicher hervortreten zu lassen. In der Fig. 1 ist eine bekannte Reihendurchgangs-Regelschaltung
dargestellt.
Zwischen den Eingangsklemmen 2 und 4- eines Vollweggleichrichters 6 liegt eine Eingangswechsel spannung an. Der Vollweggleichrichter
ist in herkömmlicher Weise geschaltet, um eine Gleichspannung veränderlicher Größe zu liefern, welche an der Ausgangsklemme
3 in bezug auf die Ausgangsklemme 5 positiv ist, und
zwar in Reaktion auf die Eingangswechselspannung an den Klemmen 2 und 4-. Der Gleichrichter dient als Energieversorgungsquelle
für den Regeltransistor 12 in der bekannten Schaltung. Der Transistor 12 bekommt einen Kollektorstrom über den Widerstand
Der Emitter des Transistors 12 ist mit der Reglerausgangsklemme 18 verbunden. Der Widerstand 8 ist zwischen dem Kollektor des
509851/0376
Transistors 12 und einer positiven Klemme 3 des Gleichrichters 6 angeordnet. Die Basis des Transistors 12 ist über einen
Widerstand 10 mit der positiven Klemme 3 des Gleichrichters 6 verbunden. Die Basis des Transistors 12 ist auch an die Bezugsklemme 5 des Gleichrichters 6 über eine Zenerdiode 14 zurückgeführt.
Die Eeglerausgangsklemme 20 ist mit der Bezugsklemme 5 verbunden. Die Bauelemente 8, 10, 12 und 14· bilden eine Eeihendurchgangs-Eegelschaltung
22 gemäß dem Stand der Technik.
Im Betrieb wird die nicht-geregelte, gleichgerichtete Spannung zwischen den Klemmen 3 und 5 des Gleichrichters 6 normalerweise
über den Transistor 12 an die Last 16 geführt. Wenn die Größe der Lastspannung die Durchbruchsspannung der Zener-Diode 14- übersteigt,
beginnt die Zener-Diode 14 zu leiten, so daß dadurch der Basistreiberstrom an den Transistor 12 vermindert wird.
Wenn jedoch ein geringerer Basistreiberstrom fließt, nimmt die effektive Impedanz des Transistors 12 zu, wodurch wiederum der
Spannungsabfall zwischen seinem Kollektor und seinem Emitter vergrößert wird und die an der Last 16 abfallende Spannung vermindert
wird. Diese Arbeitsweise führt dazu, daß die Lastspannung nicht über einen vorgegebenen Wert hinaus anwächst.
Bei der oben beschriebenen bekannten Eeglerschaltung bestehen jedoch verschiedene Probleme, wenn sie in einem Leistungsübertragungsnetz
verwendet wird, in welchem sich ändernde Netzspannungen auftreten, wie es oben bei der Erläuterung des Standes
der Technik ausgeführt ist. Wenn die Größe der gewünschten Ausgangsspannung viel geringer ist als die Spitzenamplitude der
Eingangsnetzwechselspannung, werden die Bauelemente des Seglers unerwünschten Spannungs- und Strombelastungen ausgesetzt. Genauer
gesagt, an dem Transistor 12 wird ein großer Spannungsabfall erzeugt, der auch zu einem großen Strom führen kann. Unter diesen
Bedingungen führt die Zener-Diode 14- einen großen Strom. Folglich
509851/0376
müssen der Transistor 12 und die Zener-Diode 14 als Leistungselemente ausgebildet sein. Solche Leistungselemente sind nicht
nur teuer, sondern haben auch ein großes Volumen oder einen großen Raumbedarf, so daß derartige Schaltelemente dort unerwünscht
sind, wo die Kosten und der Raum für eine Schaltung begrenzt sind, beispielsweise in kleinen Geräten oder insbesondere
in Miniaturgeräten.
In der Fig. 2 ist ein Regler mit einem geschlossenen Regelkreis gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
wodurch die oben genannten Probleme gelöst werden. Zwischen den Eingangskiemmen 30 und 32 des Vollweggleichrichters
34 wird eine Eingangswechselspannung angelegt. Der Gleichrichter,
welcher in herkömmlicher Art geschaltet ist, liefert eine sich ändernde Gleichspannung, welche an der Ausgangsklemme
31 des Gleichrichters 34 in bezug auf die Ausgangsklemme 33
positiv i*t. Der Gleichrichter 34 dient auch als Energieversorgung
für die Reglerschaltung. Der Kollektor und die Basis des Transistors 42 sind mit der positiven Klemme des Gleichrichters
34 über die Widerstände 36 bzw. 38 verbunden. Der Emitter des
Transistors 42 ist mit der Reglerausgangsklemme 50 und mit einem Filterkondensator 58 verbunden.
In dieser Konfiguration steuert der Transistor 42 die Impedanz des Reglers und schaltet dadurch den Strom zwischen der Eingangsklemme
und der Ausgangsklemme des Reglers aus und ein. Eine Zener-Diode 44 ist zwischen der Basis des Transistors 42 und
der Klemme 33 angeordnet. Soweit entspricht die Schaltung der Fig. 2 der bekannten Schaltung nach Fig. 1. Um die oben erläuterten
Probleme zu überwinden, wird ein Schalter verwendet, der aus einem Transistor 46 und einem Rückführkreis besteht,
in welchem die Widerstände 40 und 48 angeordnet sind, so daß eine positive Rückführung gebildet wird. Die Widerstände 40 und
48 liegen in Reihe zwischen dem Kollektor und dem Emitter des
509851/0376
Transistors 42. Der Kollektor des Transistors 46 ist an den Verbindungspunkt zwischen der Basis des Transistors 42 und
der Kathode der Zener-Diode 44 angeschlossen, und der Emitter des Transistors 46 ist mit dem Emitter des Transistors 42
verbunden. Der Basisstrom wird dem Transistor 46 über den Widerstand 40 zugeführt, wobei die Basis des Transistors 46
mit dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 40 und 48 verbunden ist.
Die Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 2 wird mit Hilfe des Wellenformdiagramms der Fig. 3 beschrieben. Der Gleichrichter
34 ist derart ausgebildet, daß er als Eingangswechselspannung
die Wellenform 60 zwischen seinen Eingangsklemmen empfängt und als gleichgerichtete Ausgangsspannung an seinen Ausgangsklemmen
31 und 33 clie Wellenform 62 liefert. Zu Beginn des ersten Halbzyklus
der Wellenform 62, zum Zeitpunkt TQ, wenn Tiie gleichgerichtete
Spannung einen positiven Verlauf nimmt, wird der Transistor 42 in Reaktion auf den über den Widerstand 38 fließenden
Basisstrom eingeschaltet. Während die Größe der gleichgerichteten Spannung weiter ansteigt, wird der Transistor 42
gesättigt und führt mehr Strom, wie es in der Wellenform 70 dargestellt ist, der den Kondensator 58 auflädt. Diese Wirkung
dauert so lange an, bis die Größe der Spannung am Kondensator 58 gemäß Wellenform 66 im Zeitpunkt T. einen Bezugswert erreicht,
welcher einen Diodenabfall unter der Durchbruchsspannung der
Zener-Diode 44 liegt. Die Zener-Diode 44 beginnt dann zu leiten, was dazu führt, daß der Transistor 42 aus der Sättigung herausgeführt
wird. Der Widerstandsteiler, der aus den Widerständen 40 und 48 besteht, beginnt dann, eine Basistreiberspannung an
den Transistor 46 zu liefern, und zwar in Reaktion auf den angestiegenen Spannungsabfall am Transistor 42. Folglich beginnt
der Transistor 46 zu leiten. Wenn der Transistor 46 einzuschalten
509851/0376
- ίο -
beginnt, wird mehr Basistreiberspannung von dem Transistor 42
abgeführt, wodurch er rasch abgeschaltet wird und dadurch regenerativ der Transistor 46 stärker durchlässig wird. Die
Wellenform 68 veranschaulicht, daß durch die Zener-Diode 44
Strom nur während der regenerativen Schaltwirkung fließt, die oben für den Zeitpunkt Tx. beschrieben wurde. Daher kann die
Zener-Diode 44 für geringe Leistung ausgelegt sein, wodurch Kosten und Raum gespart werden.
Wie es durch die Wellenform 64 zwischen den Zeitpunkten Tx. und
Tp dargestellt ist, wird Strom über die Widerstände 36, 38, 40,
48 und den Transistor 46 an den Kondensator 48 geführt. Die für die Widerstände 36, 38, 40 und 48 gewählten Werte sind derart
dimensioniert, daß der Kondensator 58 zwischen den Zeitpunkten
T^ und T2 über die Motorlast 52 entladen wird. Mit
anderen Worten, durch die oben genannten Widerstände wird kein ausreichender Strom an den Kondensator 58 geführt, um ihn zwischen
den Zeitpunkten Tx. und T2 aufzuladen, wie es durch die
Wellenform 66 veranschaulicht ist.
Die Größe der gleichgerichteten Spannung nimmt ab, wie es durch die Wellenform 62 veranschaulicht ist, und zwar während des
letzten Teils des Halbzyklus der gleichgerichteten Spannung. Folglich nähert sich der Wert der gleichgerichteten Spannung
schließlich dem Spannungspegel an dem Filterkondensator 58 zum
Zeitpunkt T2. Im Zeitpunkt Tp ist der Strom, welcher an den
Transistor 46 über die Widerstände 36» 4-0 und 48 geführt wird,
nicht ausreichend, um den Transistor 46 in den leitenden Zustand zu versetzen. Somit wird der Transistor 42 regenerativ in die
Sättigung gezogen, und zwar aufgrund des Basisstromes, welcher über den Widerstand 38 an diesen Transistor geführt wird. Somit
wird der Filterkondensator 58 zwischen den Zeitpunkten T2 und T,
während des letzten Teils des Halbzyklus der gleichgerichteten
509851/0376
Spannung aufgeladen. Wenn die Ausgangsspannung des Vollweggleichrichters
unter die Spannung an dem Filterkondensator 58 absinkt, wie es durch die Wellenform 64 dargestellt ist, und
zwar im Zeitpunkt T5,, werden die Transistoren 42 und 46 abgeschaltet.
Der Regler ist dann dazu bereit, den oben beschriebenen Zyklus zu wiederholen.
Der Schalter, welcher den Transistor 46 umfaßt, vermindert den Leistungsverbrauch im Transistor 42 und in der Zener-Diode 44
in der folgenden Weise. Zweimal während jedes Zyklus der Netzwechselspannung, wenn nämlich die gleichgerichtete Spannung
durch ihren Spitzenwert geht, wird der Kollektorstrom des Transistors 42, wie es durch die Wellenform 70 dargestellt
ist, durch die Schaltwirkung des Transistors 46 auf Null vermindert. Die Wellenform 68 veranschaulicht, daß durch die Zener-Diode
44 nur während derselben Zeit ein Strom fließt, während welcher der Transistor 42 abschaltet, was zu der Zeit T^. erfolgt.
Deshalb wird ein unerwünschter Zustand, der in bekannten Schaltungen vorhanden ist, beispielsweise eine hohe Stromdichte
durch den Transistor 12 und die Zener-Diode 14 während der Spitzenspannungen, durch die Ausführungsform gemäß Fig. 2 überwunden.
Eine weitere wesentliche Betrachtung in bezug auf Reglerschaltungen
ist die Betrachtung der Übergangsbedingung, welche auftritt, wenn der Regler zunächst an die Wechselspannungsleitung
bzw. das Wechselspannungsnetz angeschlossen wird. Die denkbar ungünstigste Übergangsbedingung tritt bei Spitzennetzwechselspannungen
auf.
Wenn bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 sich die Eingangswechselspannung
auf einem Spitzenwert befindet, befindet sich auch die Spannung auf einem Spitzenwert, welche über den VoIlweggleichrichter
34- an die Reglerschaltung angelegt ist. Wenn
509851/0376
angenommen wird, daß der Kondensator 58 zunächst nicht geladen ist, so entsteht ein Zustand, in welchem eine maximale Leistung
durch den Transistor 42 verbraucht werden könnte. Wenn unter dieser Bedingung eine nennenswerte Stromstärke auftreten kann,
könnte der Transistor 42 beschädigt werden.
Während der Anfangsbedingungen wird der Transistor 42 jedoch daran gehindert, voll einzuschalten, wie es nachfolgend im
einzelnen erläutert wird. Der Transistor 42 ist derart gewählt, daß er eine nicht ausreichende beta-Charakteristik aufweist,
so daß er in Reaktion auf die Vorspannungen, welche an den Widerständen 36 und 58 entwickelt werden, nicht sofort in die
Sättigung gelangen kann. Weil der Transistor 42 nicht sofort in die Sättigung gelangt, wird an dem Spannungsteilernetzwerk,
welches die Widerstände 40 und 48 aufweist, eine ausreichend hohe Spannung erzeugt, um den Transistor 46 in den leitenden
Zustand zu versetzen. Wenn der Transistor 46 leitet, wird die oben beschriebene regenerative Wirkung wiederholt, wodurch der
Transistor 42 gesperrt wird. Dadurch wird der Transistor 42 gegen eine überlastung durch hohe Leistungen geschützt, welche
auftreten können, wenn der Regler zuerst an das Wechselspannungsnetz angeschlossen wird.
Der Varistor 56, welcher zwischen dem Kollektor des Transistors 42 und der Schaltungsmasse angeordnet ist, dient dazu, die
Reglerschaltung gegen Übergangsspannungen zu schützen, welche während des stetigen Betriebes auftreten können. Die Funktion
des Varistors 56 besteht darin, die Spannung zu klemmen, welche
an dem Kollektor des Transistors 42 auftritt, und zwar auf einen solchen Pegel, daß ein Kollektor-Emitter-Durchbruch
verhindert wird. Wenn der Transistor 42 sich normalerweise in einem gesperrten Zustand befindet, und zwar aufgrund der
regenerativen Wirkung des Transistors 46, wenn ein Netzspannungeübergang
auftritt, könnte die Kollektor-Bnitter-Durchbruchsspannung !
509851/0376
des Transistors 42 überschritten werden. Der Varistor 56 ist
Jedoch derart gewählt, daß der Spannungsübergang den Varistor 56 dazu veranlaßt, in den leitenden Zustand überzugehen und
dadurch durch einen Shunt die Übergangsspannung vom Kollektor des Transistors 42 fernzuhalten.
Die folgende Tabelle der Widerstandswerte dient lediglich zur Veranschaulichung und gibt eine Aufstellung derjenigen Werte,
welche in der Reglerschaltung gemäß Fig. 2 verwendet werden,
die sich in einer praktischen Ausführungsform als erfolgreich erwiesen hat.
Durch die Ausführungsform gemäß Fig. 2 werden gegenüber bekannten Begierschaltungen verschiedene Vorteile erreicht. In Verbindung
mit der Reglerschaltung 54 können eine Vielfalt von verschiedenen
Lasten, welche eine spezielle minimale Gleichspannungswelligkeit erfordern, in einer Einrichtung verwendet werden, an welcher
eine Spannung angelegt wird, die sich in ihrer Größe verändern kann. Weiterhin ist mit der Ausführungsform gemäß Fig. 2 der
Vorteil erreichbar, daß Elemente mit minimalem Leistungsverbrauch verwendet werden können, so daß dadurch zugleich auch Wärmeabfuhrprobleme
überwunden sind, die bei der Verwendung von teueren Bauelementen auftreten können.
Widerstand (R):
36 Ohm
38 "
40 "
48 " 100 0,5 W
Kondensator (C):
58 Mikrofarad 15 150 V
Transistor (T):
42 MJE 340
46 MPS A20
509851/0376
Wert | Nennleistung |
300 | 3 W |
7500 | 3 W |
7500 | 3 W |
Claims (4)
- PatentansprücheΛ) Reglerschaltung, welche auf ein Wechselspannungseingangssignal anspricht, das Spitzenamplituden aufweist, die sich in ihrer Größe verändern, um an den Ausgangsklemmen eine im wesentlichen konstante Ausgangsspannung zu liefern, wobei eine Gleichrichterschaltung vorhanden ist, welche dazu dient, in Reaktion auf das Eingangssignal an einer ersten und einer zweiten Ausgangsklemme ein gleichgerichtetes Signal zu liefern, dadurch gekennz eichnet, daß eine Impedanzsteuereinrichtung (42) vorgesehen ist, welche eine erste, eine zweite und eine Steuerelektrode aufweist, wobei die erste Elektrode mit einer der Ausgangsklemmen der Reglerschaltung verbunden ist, daß weiterhin ein erster Widerstand (36) vorhanden ist, welcher zwischen der ersten Ausgangsklemme der Gleichrichtereinrichtung (34) und der zweiten Elektrode der Impedanzsteuereinrichtung (42) angeordnet ist, daß weiterhin eine Bezugsspannungseinrichtung (44-) vorgesehen ist, welche eine erste und eine zweite Elektrode aufweist, daß die erste Elektrode mit der Steuerelektrode der Impedanz steuereinrichtung (4-2) und mit einer ersten Ausgangsklemme der Gleichrichterschaltung verbunden ist, daß die zweite Elektrode mit der zweiten Ausgangsklemme der Gleichrichterschaltung und mit der anderen Ausgangsklemme der Reglerschaltung verbunden ist, daß die Bezugsspannungseinrichtung auf die Ausgangsspannungsamplitude der Reglerschaltung anspricht und momentan in Reaktion auf die Größe der AusgangBspannungsaniplitude in Betrieb gesetzt wird, welche größer ist als ein vorgegebener Wert, um eine anfängliche Veränderung in der Größe der Impedanz der Impedanzsteuereinrichtung (4-2) auszulösen, daß weiterhin eine Rückführschaltung (4-0, 48) zwischen der ersten und der zweiten Elektrode509851/0376der Impedanzsteuereinrichtung (42) vorhanden ist, wobei die Rückführschaltung einen gemeinsamen Verbindungspunkt hat, wobei die Rückführschaltung weiterhin auf die Veränderung in der Impedanz der Impedanzsteuereinrichtung (42) anspricht, um ein Rückführsignal zu liefern, und daß eine Schalteinrichtung/vorgesehen ist, welche eine erste, eine zweite und eine Steuerelektrode aufweist, wobei die erste Elektrode mit der ersten Elektrode der Impedanzsteuereinrichtung (42) verbunden ist, wobei die zweite Elektrode mit der ersten Elektrode der Bezugsspannungseinrichtung verbunden ist, wobei weiterhin die Steuerelektrode mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Rückführschaltung verbunden ist und wobei die Schalteinrichtung auf das Rückführsignal anspricht, um in regenerativer Weise das Änderungsmaß der Impedanz der Impedanzsteuereinrichtung (42) zu vergrößern.
- 2. Reglerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator (58) zwischen den Ausgangsklemmen der Reglerschaltung angeordnet ist, und daß ein zweiter Widerstand (38) zwischen der ersten Ausgangsklemme der Gleichrichterschaltung und der ersten Elektrode der Bezugsspannungseinrichtung angeordnet ist.
- 3. Reglerschaltung nach Anspruch Λ und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzsteuereinrichtung (42) einen ersten Transistor aufweist, welcher einen Emitter, einen Kollektor und eine Basis hat, die jeweils als erste Elektrode, zweite Elektrode bzw. Steuerelektrode dienen, und daß die Schalteinrichtung einen zweiten Transistor aufweist, der einen Emitter, einen Kollektor und eine. Basis hat, die jeweils als erste Elektrode, zweite Elektrode bzw. Steuerelektrode dienen.509851/0376
- 4. Reglerschaltung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführschaltung weiterhin einen dritten Widerstand (40) aufweist, welcher zwischen der zweiten Elektrode der Impedanzsteuereinrichtung (42) und dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Rückführschaltung angeordnet ist, und daß die Rückführschaltung weiterhin einen vierten Widerstand (48) aufweist, welcher zwischen der ersten Elektrode der Impedanzsteuereinrxchtung (42) und dem gemeinsamen Verbindungspunkt angeordnet ist,5· Reglerschaltung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspannungseinrichtung eine Zener-Diode aufweist.S09851 /0378
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/476,180 US3947752A (en) | 1974-06-04 | 1974-06-04 | Circuit for converting alternating current voltages to a constant magnitude direct current voltage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2524367A1 true DE2524367A1 (de) | 1975-12-18 |
Family
ID=23890829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752524367 Pending DE2524367A1 (de) | 1974-06-04 | 1975-06-02 | Schaltung zur umwandlung von wechselspannungen in eine gleichspannung konstanter groesse |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3947752A (de) |
JP (1) | JPS512952A (de) |
DE (1) | DE2524367A1 (de) |
NL (1) | NL7506627A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0260776A2 (de) * | 1986-09-15 | 1988-03-23 | Tektronix, Inc. | Netzfrequenzsynchronisierte Stromversorgung |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4388572A (en) * | 1980-05-15 | 1983-06-14 | Sybron Corporation | Constant speed regulator for DC motors |
JPS5757643A (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-06 | Noda Plywood Mfg Co Ltd | Manufacturing of woody fiber board |
JPS5851318U (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-07 | 日本コロムビア株式会社 | 定電圧電源回路 |
JPS59110934A (ja) * | 1982-12-15 | 1984-06-27 | Atsugi Motor Parts Co Ltd | 減衰力可変型液圧緩衝器用電子制御装置の安定化電源回路 |
US4754388A (en) * | 1985-07-15 | 1988-06-28 | Harris Corporation | Regulator circuit for converting alternating input to a constant direct output |
DE3612147A1 (de) * | 1986-04-10 | 1987-10-15 | Philips Patentverwaltung | Schaltungsanordnung zur erzeugung einer gleichspannung aus einer sinusfoermigen eingangsspannung |
GB2226195A (en) * | 1988-12-15 | 1990-06-20 | Philips Nv | A transient protection circuit |
EP0500113B1 (de) * | 1991-02-22 | 1997-12-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Stromversorgungseinheit |
GB2280050A (en) * | 1993-07-16 | 1995-01-18 | Andis Co | Voltage regulator for a hand-held appliance |
EP0782786A1 (de) * | 1994-09-21 | 1997-07-09 | Abbott Laboratories | Spannungswandler mit hohem wirkungsgrad und reglerschaltung |
US5598093A (en) * | 1995-07-26 | 1997-01-28 | Acatrinei; Beniamin | Low dissipation controllable electron valve for controlling energy delivered to a load and method therefor |
GB2334600A (en) * | 1998-02-24 | 1999-08-25 | Lucas Ind Plc | Pre-regulated power supplies for ECUs |
US6208258B1 (en) * | 1998-09-30 | 2001-03-27 | Core Technology, Inc. | Circuit and method for determining whether AC mains voltage is below or above a predetermined set point |
US6650550B2 (en) * | 2002-02-12 | 2003-11-18 | Technical Witts, Inc. | Synchronous rectifier self gate drive for zero voltage switching power conversion circuits |
US9071073B2 (en) * | 2007-10-04 | 2015-06-30 | The Gillette Company | Household device continuous battery charger utilizing a constant voltage regulator |
GB2458699A (en) * | 2008-03-28 | 2009-09-30 | Deepstream Technologies Ltd | Linear regulator with zero crossing coordination |
CN101860200A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-10-13 | 华为技术有限公司 | 掉电保持电路、方法及供电系统 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3100863A (en) * | 1961-08-03 | 1963-08-13 | Hewlett Packard Co | Current limited transistor voltage regulator |
US3336521A (en) * | 1964-09-09 | 1967-08-15 | Electro Optical Systems Inc | Converter/regulator feedback reference |
US3405319A (en) * | 1966-01-03 | 1968-10-08 | Gen Electric | Series regulator with disabling network |
DE1563772A1 (de) * | 1966-10-20 | 1970-04-09 | Siemens Ag | Als vollelektronische,bipolare UEberstromsicherung wirkende Schaltungsanordnung |
JPS4810976B1 (de) * | 1969-03-12 | 1973-04-09 |
-
1974
- 1974-06-04 US US05/476,180 patent/US3947752A/en not_active Expired - Lifetime
-
1975
- 1975-06-02 DE DE19752524367 patent/DE2524367A1/de active Pending
- 1975-06-04 NL NL7506627A patent/NL7506627A/xx unknown
- 1975-06-04 JP JP50066643A patent/JPS512952A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0260776A2 (de) * | 1986-09-15 | 1988-03-23 | Tektronix, Inc. | Netzfrequenzsynchronisierte Stromversorgung |
EP0260776A3 (en) * | 1986-09-15 | 1988-10-19 | Tektronix, Inc. | Line frequency switching power supply line frequency switching power supply |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS512952A (de) | 1976-01-12 |
US3947752A (en) | 1976-03-30 |
NL7506627A (nl) | 1975-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69623394T2 (de) | Schaltkreis und Verfahren zum Steuerung eines Einschaltstrombegrenzers in ein Leistungswandler mit Leistungsfaktorkorrektur | |
DE2524367A1 (de) | Schaltung zur umwandlung von wechselspannungen in eine gleichspannung konstanter groesse | |
DE69712243T2 (de) | Universeller Leistungsmodul | |
DE2513005C3 (de) | Netzgerät zur Transformation einer ungeregelten, pulsierenden Eingangsspannung in eine stabilisierte Gleichspannung | |
EP0082105B1 (de) | Eigensichere Stromversorgungseinrichtung mit einem im Primärkreis eines Transformators angeordneten steuerbaren Halbleiter | |
DE3006565A1 (de) | Schaltung zur begrenzung des einschaltstromstosses insbesondere fuer gleichrichter und netzgeraete | |
DE3245112A1 (de) | Netzgeraet | |
EP0287166B1 (de) | Schaltungsanordnung zur Begrenzung der Einschaltstromspitzen bei einem Schalttransistor | |
EP0057910B1 (de) | Schaltung zur geregelten Speisung eines Verbrauchers | |
EP1449299A1 (de) | Schaltungsanordnung zum zuverlässigen schalten von stromkreisen | |
DE1915884A1 (de) | Elektrischer Steuerkreis fuer die Betaetigung einer ueber Gateelektroden ansteuerbaren,zwei Schaltzustaende besitzenden statischen Schalteinheit | |
DE2022693A1 (de) | Drosselspulenanordnung mit veraenderlicher Impedanz,insbesondere zur Begrenzung von UEberstroemen | |
DE3544955C2 (de) | ||
DE3149447A1 (de) | Regelungsschaltung zum konstanthalten der betriebsspannung eines elektrischen verbrauchers | |
DE2755607C2 (de) | ||
DE2545919B2 (de) | Zweipoliges, berührungslos wirkendes Wechselspannungsschal tgerät | |
DE3942645C2 (de) | ||
DE3330045A1 (de) | Schaltungsanordnung zur speisung von elektrischen gleichstromverbraucheranordnungen | |
DE19841972A1 (de) | Getakteter Shuntregler | |
DE2560608C2 (de) | ||
AT374310B (de) | Schaltungsanordnung fuer die versorgung von gleichstromverbrauchern aus einem wechselstromnetz | |
DE3624055C2 (de) | ||
DE1026850B (de) | Einrichtung zur Verbindung von Stromkreisen unterschiedlicher Spannungen | |
DE1064611B (de) | Maximal- oder Minimal-Relais fuer Wechselstrom | |
DE2100460C3 (de) | Schaltungsanordnung zum Schutz von steuerbaren Halbleitergleichrichtern innerhalb eines mit Wechselstrom gespeisten Gleichrichtemetzgerätes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHJ | Non-payment of the annual fee |