DE2822897A1

DE2822897A1 - Schaltungsanordnung zur strombegrenzung in netzgeraeten mit strom- und spannungsregelung

Info

Publication number: DE2822897A1
Application number: DE19782822897
Authority: DE
Inventors: Ralph Bauer; Rolf Kloepping
Original assignee: Friedrich Merk Telefonbau GmbH
Current assignee: Friedrich Merk Telefonbau GmbH
Priority date: 1978-05-26
Filing date: 1978-05-26
Publication date: 1979-11-29
Also published as: DE2822897C2

Description

Schalungsanordnung zur Strombegrenzung in Netzgeräten mit Strom-
und Spannungsregelung egenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Strombereizung in Netzgeräten mit trom- und Spannungsregelung mit einem eine Teilspannung der Ausgangs spannung mit einer Referenzepannung vergleichenden und entsprechend dem Ergebnis dieses Vergleiches einen den Ausgangest rom regelnden Transistor hinsichtlich seines Burchschalteverhaltens einstellenden Differenzverstärker. Derartige Strombegrenzungsschaltungen können den Abschnitten F.9 und F. 10 des Buhes: Stabilisierung von Gleichspannungen und Gleichströmen von Robert Reiner Oldenbourg-Verlag )iünchen Wien 1972 entnommen werden.
Der Nachteil der dort dargestellten Strom- und Spannungereglerschalzungen besteht darin, daß die Spannungs- und Stromregelung hinsichtlich ihres Einflusses auf den den Ausgangsstrom des Gerätes regelnden Transistor voneinander unabhängig sind, d.h. daß beide Regelschaltungen an.ittelbar auf diesen Transistor einwirken. Dies hat Unstabilitäten zur Folge, und zwar in den Fällen, in denen die eine Regelungsweise bis in den Sättlgungebereich ausgeregelt ist und das Regelverhalten plötzlich umschlagen soll. Der sich im Sättigungsbereich befindliche Regler benötigt eine bestimmte Zeitspanne um den neuen Verhältnissen Rechnung zu tragen.
Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil bekannter Reglerschaltungen der eingangs geschilderten Art dadurch, daß die Referenzspannungsquelle durch den Ausgangsstrom des Netzgerätes in der Weise steuerbar ist, daß die Höhe der dem Differenzverstärker zugeführten Referenzspannung von der Höhe des Ausgangsstromes des Gerätes abhängig ist. Das bedeutet, daß nur die Spannungsregelung auf den den Ausgangsstrom regelnden Transistor einwirkt, daß aber diese Einwirkung durch Beeinflußung der Referenzspannung seitens des Ausgangsstromes ebenfalls stromabhängig ist. Damit wirkt auf den Transistor nur eine Regelungsart ein und die geschilderten Schwierigkeiten der bekannten Strom- und Spannungsregler in Netzgeräten werden dadurch vermieden. Die Beeinflußung der Referenzspannung durch den Ausgangsstrom kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß eine durch den Ausgangsstrom des Netzgerätes bestimmte Regelspannung und eine davon unabhängige Bezugsspannung einen weiteren Differenzverstärker zur Bildung der vom Ausgangsstrom abhängigen Referenzspannung zugeführt werden. Es ist auf diese Weise möglich, nicht nur den Ausgangsstrom bei der Regelung zu berücksichtigen, sondern auch andere Einflüsse, wie etwa die Temperatur zu berücksichtigen, die ja für das Regelverhalten oft maßgeblich ist. Die Erfindung schlägt nämlich weiterhin vor, daß die vom Ausgangsstrom unabhängige Bezugsspannung temperaturabhängig ist und daß eine vom iusgangsstrom unabhängige feste Bezugsspannung und eine durch Temperatureinflüsse veränderbare Regelspannung einem Differenzverstärker zur Bildung der temperaturabhängigen Bezugsspannung zugeführt werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine Spannungs- und Stromregelungsschaltung gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine einfache Referenzspannungsquelle und Fig, 3 eine Schaltungsanordnung zur Berücksichtigung von Temperatur- und sonstigen -einflüssen.
In Fig. 1 wird eine am Spannungsteiler R1/R2 abgegriffene Teilspannung der Ausgangs spannung Ua im Differenzverstärker OV1 mit einer ReferenzspannungUF verglichen und das Ergebnis dieses Vergleiches steuert den Transistor Ti in der Weise, daß die Ausgangsspannung Ua konstant gehalten wird.
Während bei den bekannten Anordnungen die Referenz spannung UF konstant ist, d.h. eine feste Führungsgröße bildet, ist bei der Erfindung diese Referenzspannung UF veränderlich, und zwar abhängig vom Ausgangs strom Ia ruft der Widerstand Rse einen Spannungsabfall hervor, der über den Operationsverstärker OV2 einem weiteren Differenzverstärker OV3 zugeführt wird. In diesem weiteren Differenzverstärker OTJ3 wird der Spannungsabfall am Widerstand Rse, der ja stromabhängig ist, mit einer festen Fiihrungsgröße Uz verglichen, so daß Änderungen der stromabhängigen Ausgangsspannung des Operationsverstärkers OV2 über den Differenzverstärker OV3 die Bezugsspannung t;B beeinflußt, die der steuerbaren Referenzspannungsquelle ESQ zugeführt wird. Demzufolge ändert sich auch die Referenzspannung UF,mit der die Ausgangsspannung Ua der Reglerschaltung verglichen wird, so daß sowohl die Spannungs- als auch die Stromregelung in gleicher weise auf den Differenzverstärker OV1 und damit auf den Transistor z einwirken.
Fig. 2 zeigt eine einfache Referenzspannungsquelle, und zwar wird aus der Bezugsspannung UB im Ausgang des Differenzverstärkers OV3 durch die Zener-Diode Z eine konstante Spannung abgeleitet, die mit dem veränderlichen Anteil der dem Operationsverstärker OV2 abgenommenen stromabhängigen Bezugsspannung kombiniert wird, um dadurch die Referenzspannung US zu gewinnen, mit der ein Anteil der Ausgangs spannung Ua verglichen wird.
In der Anordnung nach Fig. 3 wird dem Operationsverstärker OV3 keine feste Bezugsspannung wie in Fig. 1 zugeführt, sondern die ihm zugeführte Spannung UT hängt von verschiedenen Einzelströmen ab, deren abhängige Spannungen mit U1/1 , U2/2 und allgemein Un/n bezeichnet sind. Diese unterschiedlichen Spannungen sollen unterschiedliche Einflußgrößen, wie beispielsweise Temperaturen, die auf unterschiedliche Weise auf verschiedene Bauteile einwirken,berücksichtigen und die jeweiligen Spannungsdifferenzen, etwa zwischen U1 und 1 oder allgemein Un und Un werden in einem Summierverstärker SV zu einer bestimmten Referenzspannung UT " summiert, die anstelle einer festen Bezugsspannung eine vorzugsweise temperaturabhängige Bezugsspannung dem Operationsverstärker OV3 zuführt.

Claims

Schaltungsanordnung zur Strombegrenzung in Metzgeräten mit Strom-und Spannungsregelung Patentansprüche: 1)\,Scha1tunsanordnung zur Strombegrenzeng in Netzg-raten mit Strom- und Spannungsregelung und mit einem eine Teilspannung der Ausgangsspannung mit einer Referenzspannung vergleicherden und entsprechend dem Ergebnis dieses Vergleiches einen den Ausgangsstrom regelnden Transistor hinsichtlich seines Durch schalteverhaltens einstellenden Differenzverstäker, dadurch ekennzeichnet, daß diese Referenzspannungsquelle (SiR) durch den Ausgangsstrom (Ia) des Netzgerätes in der Weise steuerbar isU, daß die Höhe der dem Differenzverstärker (cvi) zugeführten Referenzspannung (UF) von der Höhe des Ausgangsstromes abhängig ist.
2. Schaltungsanordnung nach anspruch 1, dadurch ekennzeichnet, daß eine durch den Ausgangsstrom des Netzgerätes bestimmte Regelspannung und eine davon unabhängige Bezugsepaunung (Uz) einem weiteren Differenzverstärker (OV3) zur Bildung der vom Ausgangsstrom abhängigen Referenzspannung (UF) zugeführt werden.
3. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 4 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Ausgangsstrom unabhängige Bezugsspannung temperaturabhängig ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnets daß eine vom Ausgangsstrom unabhängige feste Bezugsspannung (Uz) und eine durch Temperatureinflüsse veränderbare Regelspannung (UT) einem Differenzverstärker (OV3) zur Bildung der temperaturabhängigen Bezugsspannung (UB) zugeführt erden.