DE2822897C2

DE2822897C2 -

Info

Publication number: DE2822897C2
Application number: DE19782822897
Authority: DE
Inventors: Ralph 8012 Ottobrunn De Bauer; Rolf Ing.(Grad.) 8000 Muenchen De Kloepping
Original assignee: Friedrich Merk-Telefonbau 8000 Muenchen De GmbH
Current assignee: Friedrich Merk-Telefonbau 8000 Muenchen De GmbH
Priority date: 1978-05-26
Filing date: 1978-05-26
Publication date: 1987-08-27
Also published as: DE2822897A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Strombegrenzung in Netzgeräten mit Strom- und Spannungsregelung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 (DD-PS 67 173).

In dem DE-Fachbuch "Stabilisierung von Gleichspannungen und Gleichströmen" von Robert Reiner, Oldenbourg-Verlag München, Wien 1972 sind in den Abschnitten F.9 und F.10 integrierte Stabilisierungsschaltungen, bzw. modifizierte Strombegrenzungen beschrieben. Der Nachteil der dort dargestellten Strom- und Spannungsreglerschaltung besteht darin, daß die Spannungs- und Stromregelung hinsichtlich ihres Einflusses auf den den Ausgangs strom des Gerätes regelnden Transistor voneinander unabhängig sind, d. h. daß beide Regelschaltungen unmittelbar auf diesem Transistor einwirken. Dies hat Unstabilität zur Folge, und zwar in den Fällen, in denen die eine Regelungsweise bis in den Sättigungsbereich ausgeregelt ist und das Regelverhalten plötzlich umschlagen soll. Der sich im Sättigungsbereich befindliche Regler benötigt eine bestimmte Zeitspanne, um sich an die neuen Verhältnisse anzupassen.

Eine Schaltungsanordnung mit prinzipiell gleicher Wirkungsweise ist aus der DD-PS 67 173 bekannt, wo eine Schaltungsanordnung zur automatischen Sicherung von elektronisch stabilisierten Stromversorgungsgeräten beschrieben wird. Auch hierbei sind die Spannungsregelung, durchgeführt von einem Operationsverstärker und die Stromregelung, durchgeführt von einem Transistor voneinander unabhängig und wirken beide auf den sogenannten Stelltransistor. Bei dieser Schaltungsanordnung treten also die bereits eingangs beschriebenen Nachteile ebenfalls auf.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung anzugeben, wobei der Regel- oder Stelltransistor nur von einer einzigen Steuergröße beeinflußt wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst.

Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, 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.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei es möglich ist, eine durch Temperatureinflüsse veränderbare Regelspannung dem Differenzverstärker zuzuführen. Dies geschieht durch Bildung einer temperaturabhängigen Bezugsspannung.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darge stellt. Es zeigt

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 R 1/R 2 abgegriffene Teil spannung der Ausgangsspannung Ua im Differenzverstärker OV 1 mit einer Referenzspannung UF verglichen und das Ergebnis dieses Ver gleiches steuert den Transistor T 1 in der Weise, daß die Ausgangs spannung Ua konstant gehalten wird.

Während bei den bekannten Anordnungen die Referenzspannung UF kon stant ist, d. h. eine feste Führungsgröße bildet, ist bei der Erfin dung diese Referenzspannung UF veränderlich, und zwar abhängig vom Ausgangsstrom Ia ruft der Widerstand Rse einen Spannungsabfall her vor, der über den Operationsverstärker OV 2 einem weiteren Differenz verstärker OV 3 zugeführt wird. In diesem weiteren Differenzver stärker OV 3 wird der Spannungsabfall am Widerstand Rse, der ja stromabhängig ist, mit einer festen Führungsgröße U _Z verglichen, so daß Änderungen der stromabhängigen Ausgangsspannung des Operationsverstärkers OV 2 über den Differenzverstärker OV 3 die Bezugsspannung UB beeinflußt, die der steuerbaren Referenz spannungsquelle RSQ zugeführt wird. Demzufolge ändert sich auch die Referenzspannung UF, mit der die Ausgangsspannung Ua der Regler schaltung verglichen wird, so daß sowohl die Spannungs- als auch die Stromregelung in gleicher Weise auf den Differenzverstärker OV 1 und damit auf den Transistor T 1 einwirken.

Fig. 2 zeigt eine einfache Referenzspannungsquelle, und zwar wird aus der Bezugsspannung UB im Ausgang des Differenzverstärkers OV 3 durch die Zener-Diode Z eine konstante Spannung abgeleitet, die mit dem veränderlichen Anteil der dem Operationsverstärker OV 2 ab genommenen stromabhängigen Bezugsspannung kombiniert wird, um da durch die Referenzspannung US zu gewinnen, mit der ein Anteil der Ausgangsspannung Ua verglichen wird.

In der Anordnung nach Fig. 3 wird dem Operationsverstärker OV 4 keine feste Bezugsspannung wie in Fig. 1 zugeführt, sondern die ihm zuge führte Spannung UT hängt von verschiedenen Einzelströmen ab, deren abhängige Spannungen mit U 1/1′, U 2/2′ und allgemein Un/n′ bezeich net sind. Diese unterschiedlichen Spannungen sollen unterschiedliche Einflußgrößen, wie beispielsweise Temperaturen, die auf unterschied liche Weise auf verschiedene Bauteile einwirken, berücksichtigen und die jeweiligen Spannungsdifferenzen, etwa zwischen U 1 und U 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 OV 3 zuführt.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur Strombegrenzung in Netzgeräten mit Strom- und Spannungsregelung mit einem eine Teilspannung der Ausgangsspannung mit einer Referenzspannung vergleichenden Differenzverstärker, der entsprechend dem Ergebnis dieses Vergleiches einen den Ausgangsstrom regelnden Transistor hinsichtlich seines Durchschalteverhaltens einstellt, dadurch gekennzeichnet, daß eine steuerbare Referenzspannungsquelle (RSQ) mit einer vom Ausgangsstrom (Ia) des Netzgerätes abhängigen Regelspannung (UB) beaufschlagt wird, wodurch die Höhe der dem Differenzver stärker (OV 1) zugeführten Referenzspannung (UF) von der Höhe des Ausgangsstromes (Ia) abhängig ist, und daß die vom Ausgangsstrom (Ia) des Netzgerätes abhängige Regelspannung (UB) für den ersten Differenzverstärker (OV 1) von einem weiteren Differenzverstärker (OV 3) gebildet wird, der einen an einem Widerstand (Rse) entstehenden Spannungsabfall mit einer Bezugsspannung (UZ) vergleicht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Ausgangsstrom (Ia) unabhängige Bezugsspannung (UZ) temperaturabhängig ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Ausgangsstrom unabhängige feste Bezugsspannung (UZ) und eine durch Temperatureinflüsse veränderbare Spannung (UT) dem zweiten Differenzverstärker (OV 3) zur Bildung einer temperaturabhängigen Regelspannung (UB) zugeführt werden.