DE2841544A1 - Diodenbaugruppe - Google Patents
DiodenbaugruppeInfo
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Description
18.8.1978 Chr/- Sm
Die Erfindung geht aus von einer Diodenbaugruppe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Baugruppen mit einer Diode und
einer Schmelzsicherung sind schon langer bekannt, beispielsweise aus der DT-OS 19 13 241 (R 9386 der Anmelderin) und
auch - in Verbindung mit weiteren Sicherungselementen - aus der DT-OS 24 54 020 (R 2439 der Anmelderin). Für den Einsatz
dieser Diodenbaugruppe war maßgebend, daß bei Reparaturarbeiten oder nach einem Austausch einer Batterie es vorkommen
kann, daß die Batterie falsch gepolt an das Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen wird. Für die meisten
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_ 2 - R· UqUU
Verbraucher des Kraftfahrzeugs ist dies ohne Belang, für den Generator mit seiner nachgeschalteten Gleichrichteranordnung
dagegen besteht die Gefahr einer Beschädigung. Wird nämlich die Batterie falsch gepolt angeschlossen, so fließt vom
Moment des Anschließens an durch die Gleichrichteranordnung
ein Kurzschlußstrom, da die Hauptstromdioden der Gleichrichteranordnung in diesem Fall in Durchlaßrichtung gepolt
sind. Die Stärke des Kurzschlußstroms ist abhängig von der Spannung, der Kapazität und dem Ladezustand der Batterie
sowie vom Widerstand des Stromkreises. Eine falsche Batteriepolung macht sich beim Anschließen glücklicherweise durch
Funken- und Wärmebildung meist sofort bemerkbar. Aber selbst wenn nach einer kurzen Reaktionszeit der Kurzschluß unterbrochen
wird,führt bei einer üblichen Schaltung der Gleichrichteranordnung
auch schon der kurzzeitige Kurzschlußstrora mit einer großen Wahrscheinlichkeit zur Zerstörung der Hauptdioden
der Gleichrichteranordnung. Auch Diodenbaugruppen, die eine Zenerdiode enthalten, sind schon bekannt, beispielsweise
durch die DT-OS 17 6j5 120 (R 9118 der Anmelderin) und ·
die DT-OS 18 15 617 (R 9354 der Anmelderin). Diese Einrichtungen
hatten die Aufgabe, ein System mit einem Generator, beispielsweise ein Bordnetzsystem für Kraftfahrzeuge, vor Überspannungen
zu schützen. Länger andauernde Überspannungen sind vor allem für Glühlampen schädlich, da deren Lebensdauer dann stark
verringert wird. Außerdem ist eine Fahrzeugbatterie gefährdet, wenn sie längere Zeit mit einer erhöhten Ladespannung betrieben
wird, weil sie durch Auskochen Batterieflüssigkeit verliert und Schäden an den Bleiplatten nimmt. Im übrigen führt das
Auskochen der Batterie durch den Säurefraß auch zu Beschädigungen des Kraftfahrzeugs. Die bekannten Schutzanordnungen hatten
jedoch den Nachteil, daß sie bei einer falschen Batteriepolung zerstört wurden und daß damit die Schutzanordnung unwirksam wurde.
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-ir- R.
Außerdem wurde ein falscher Anschluß der Schutzeinrichtung
nicht angezeigt und damit nicht erkannt.
Die erfindungsgemäße Dioderibaugruppe mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber den bekannten Anordnungen den Vorteil, ein System mit einem Generator und
Verbrauchern, beispielsweise ein Bordnetzsystem für Kraftfahrzeuge, vor Überspannungen und vor Spannungsspitzen zu schützen und es
gleichzeitig anzuzeigen, wenn die Dioden-Baugruppe bei Einbau falsch angeschlossen wurde.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptansprueh
angegebenen Diodenbaugruppe möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß nur wenige und serienmäßig erhältliche Bauelemente
verwendet werden, daß die Diodenbaugruppe leicht in einen Generator eingebaut oder an einen Generator angebaut oder
auch an einer weiter entfernten Stelle untergebracht werden kann. Die verschiedenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Diodenbaugruppe unterscheiden sich auch in der Hohe der Sicherheitsstufe. Die ersten beiden Ausführungsbeispiele ermöglichen außerdem eine Anzeige bei einem Kurzschluß der Zenerdiode
und eine Anzeige bei einer Unterbrechung der Zenerdiode. Diese beiden Ausführungsbeispiele zeigen es also auch an, wenn
die Diodenbaugruppe selbst einen Fehler aufweist oder zerstört worden ist. Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist als Vorteil
anzusehen, daß zu einer Anzeige die vorhandene Ladekontrollampe verwendet werden kann. Außerdem ist eine Anzeige bei einem Kurzschluß
der Zenerdiode sowie - beim fünften Ausfuhrungsbeispiel nach dem Ansprechen der Schutzsicherung eine Entregung des Generators
und deren Anzeige möglich.
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Jr- R. 1+9kk
Zeichnung
AusführungsbeiBpiele der Erfindung sijd in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt ein Bordnetzsystem für ein Kraftfahrzeug,
für das die erfindungsgemäße Diodenbaugruppe zum
Einbau vorgesehen ist, die Figuren 2 und 3 zvei erste Ausführungsbeispiele, die Figuren U und 5 zwei zweite Ausführungsbeispiele
und Figur 6 ein drittes Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt ein allgemein gebräuchliches Bordnetzsystem für
Kraftfahrzeuge. Ein Generator 11 umfaßt eine Phasenwicklung 12
und eine Erregerwicklung 13. Der Phasenwicklung 12 ist ein Hauptstromgleiehrichter 14 und ein Erregerstromgleichrichter
naehgeschaltet. Außer einem Masseanschluß umfaßt der Generator weiter eine Plus-Ausgangsklemme B+, eine Erregerstrom-Plusanschlußklenme
D+, eine Plus-Erregerwicklungsanschlußklemme DF und eine Erregerwicklungs-Minus-Anschlußklemme D-. An den Generator ist
eine Batterie 17 angeschlossen.
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γ-
R.
I-
Yon der Batterie führt über einen Fahrschalter 18
eine Leitung zunächst zu einer Ladek">ntrollampe 19 und über
Schalter 21 zu Verbrauchern 22. An die Anschlußklemme Df ist außer dem anderen Ende der Ladekontrollampe 19 ein zugehöriger
Anschluß eines Spannungsreglers 23 angeschlossen. Weitere Anschlüsse des Spannungsreglers 23, nämlich DP und D-,
sind mit den entsprechenaen Anschlüssen am Generator 11 verbunden« In Figur 1 ist nun zusätzlich eine Diodenbaugruppe
24 angedeutet, die eine Reihe von Anschlüssen aufweist. Der Aufbau der Diodenbaugruppe 24 und ihre Anschlüsse
sind im folgenden im einzelnen beschrieben.
Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Diodenbaugruppe 24. Die Diodenbaugruppe enthält eine Serienschaltung
aus einer Schmelzsicherung 25* einer Zenerdiode 26 und einer
Verpolschutzdiode 27· Die Kathode der Verpolschutzdiode 27 liegt an einem Anschluß D-, der mit dem entsprechenden Anschluß
am Generator zu verwenden ist. Die Anode der Verpolschutzdiode 27 und die Kathode der "Zenerdiode 26 sind zusammengeschaltet.
Zwischen der Kathode der . Zenerdiode 26 und einem Anschluß Bf, der wieder mit dem entsprechenden Anschluß am Generator zu
verbinden ist,, liegt die Schmelzsicherung 25· Zwischen den
Anschluß B+ und den Anschluß D- kann ein Entstörkondensator 28
gelegt werden. Die bisher angegebene Baugruppe kann bereits alle Sicherungsfunktionen, ausüben. Um auch die gewünschten
Anzeigemogliehkeiten zu schaffen, sind als weitere Bauelemente eine erste Diode 29, eine zweite Diode 31 und ein Widerstand
vorgesehen. Die Anode der ersten Diode 29 liegt am Verbindungs-
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P.
purJct zwischen der Zenerdiode 26 und der Schmelzsicherung 25,
die Kathoden der ersten Diode 29 und der zweiten Diode 31 sind zusamnengeschaltet, zwischen den Kathoden der Diode 29, 31 und
den Anoden der Verpolschutzdiode 27 und der Zenerdiode 26 liegt der Widerstand 32, die Anode der zweiten Diode 31 ist
an einen Anschluß I - "informationsanschluß" - gelegt.
Zwischen dem Informationsanschluß I und der Plus-Ausgangsklemme 3+ des Generators kann eine Leuchtdiode 33 vorgesehen
werden. Statt der Leuchtdiode kann selbstverständlich auch eine Glühlampe oder ein Anzeigeinstrument verwendet werden.
Im zweiten Ausführungsbeispiel, das in Figur 3 dargestellt ist, ist die Reihenfolge der Schaltelemente etwas geändert. Die
Zenerdiode 26 sitzt in der neuen Schaltung wieder in der Mitte, die Verpolschutzdiode 27 liegt mit ihrer Anode am
Anschluß Bf und die Schmelzsicherung 25 mit ihrem freien
Ende am Anschluß D-. Die Polarität der ersten Diode 29 und der zweiten Diode 31 ist umgekehrt. Im übrigen ist der Aufbau
der gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 2. Das AnzeLgeinstrument, beispielsweise die Leuchtdiode 33, ist
zwischen dem Informationsanschluß I und Masse anzuschließen.
Figur 4 zeigt ein einfacheres drittes Ausführungsbeispiel.
Eine Reihenschaltung aus der Zenerdiode 26 und der Verpolschutzdiode 27 ist zwischen die Anschlüsse Bf und D- gelegt,
dabei liegt die Kathode der Zenerdiode 26 am Anschluß B+ und die Kathode der Verpolschutzdiode 27 am Anschluß D-. Eine weitere
Diode 24 liegt mit ihrer Kathode am Anschluß Bf und mit ihrer
Anode am Informationsanschluß I der Diodenbaugruppe 24. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, den Informationsanschluß
I mit der Erregerstrom-Plusanschlußklemme D+ des
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28415U . 44-
Generators zu verbinden. Die Fehleranzeige erfolgt dann über
die Ladskontrollampe 19·
In einem vierten, in Figur 5 gezeigtsn, Ausführungsbeispiel
liegt die weitere Diode 34 mit ihrer Anode am Anschluß D- und
mit ihrer Kathode am Informationsanschluß I der Diodenbaugruppe 24." Im übrigen ist der Aufbau der gleiche wie beim
dritten Ausführungsbeispiel nach Figur 4. Beim vierten Ausführungsbeispiel nach Figur 5 kann eine Anzeigevorrichtung,
beispielsweise eine PrUflämpe 35» zwischen den Informationsanschluß I und Masse gelegt werden.
Figur 6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel. Hier ist eine Reihenschaltung aus der Schmelzsicherung 25, der Verpolschutzdiode
27 und der Zenerdiode 26 verwendet. Die Zenerdiode liegt mit ihrer Anode am Anschluß D- und mit ihrer Kathode an
der Kathode der Verpolschutzdiode 27, die Schmelzsicherung
zwischen der Anode der Verpolschutzdiode 27 und dem Anschluß Bf und die weitere Diode 34 mit ihrer Kathode an der Anode der
Verpolschutzdiode 27 und mit ihrer Anode am Informationsanschluß I der Diodenbaugruppe 24. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es
wieder zweckmäßig, den Informationsanschluß I mit dem Erregerstrom-Flusanschluß
D+ des Generators zu verbinden. Die Anzeige eines Fehlerfalls erfolgt dann wieder durch die Ladekontrollampe
19. Wenn die Zenerdiode 26 wegen einer Überlastung durchlegiert,
schmilzt die Schmelzsicherung 25 durch. Dann wird der Informations-
, , „ ^ überwdie Dioden.27 und
anschluß I und damit Erregerstrom-Plusanschluß D+/an Masse gelegt
und damit der Generator 11 entregt. Die Ladekontrollampe 19
leuchtet auf.
Θ30014/03Α9
Claims (12)
18.8.1978 Chr/- Sm
Robert 3osch GmbE, 7000 Stuttgart 1
Ansprüche
ί 1. jDiodenbaugruppe zum Schutz von Verbrauchern vor
öberspannung in einem System
mit einem Generator, dessen Ausgangsspannung mit Hilfe eines Spannungsreglers steuerbar ist, insbesondere in einem Bordnetzsystem
für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung einer Zenerdiode (26), einer Verpolschutzdiode
(27) und gegebenenfalls einer Schmelzsicherung (25) zwischen einem Anschluß (B+) für die Plus-Ausgangsklemme
und einem Anschluß (D-) für die Erregerwicklungs-Minus-Anschlußklemme des Generators (11) gelegt ist und daß an
diese Reihenschaltung (25, 26, 27) eine Steuervorrichtung (29, 31, 32, 34) für eine Anzeigevorrichtung (19, 33, 35)
angeschlossen ist.
2. Diodenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode der Verpolschutzdiode (27) mit dem Anschluß
(D-) für die Erregerwicklungs-Minus-Anschlußklemme, die Anode der Zenerdiode (26) mit der Anode der Verpolschutzdiode
(27) und die Schmelzsicherung (25) mit der Kathode der Zenerdiode (26) und dem Anschluß (B+) für die Plus-Ausgangsklemme
verbunden sind und daß je ein Eingang der
- 2 r
0300U/0349
R.
':i-~uervorrichtung (2Q, 31» 32) an den Verbindungspunkt
zwischen Verpolschutzdiode (27) und Zsnerdiode (2·5) sowie an den Verbindungspunkt zwischen Zenerdiode (26) und
Schmelzsicherung (25) angeschlossen ^'st.
3. Diodenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 die Anode der Verpolschutzdiode (27) mit dem Anschluß (3f)
für die Plus-Anschlußklemme, die Kathode der Zenerdiode (26) mit der Kathode der Verpolschutzdiode (27) und die Schmelzsicherung
(25) mit der Anode der Zenerdiode (26) und dem Anschluß (D-) für die Erregerwicklungs-Minus-Anschlußklemme
verbunden ist und daß je ein Eingang der Steuervorrichtung (29, y\, 52) an den Verbindungspunkt zwischen Verpolschutzdiode
(27) und Zenerdiode (26) sowie an den Verbindungspunkt zwischen Zenerdiode (26) und Schmelzsicherung (25)
angeschlossen ist.
^. Diodenbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuervorrichtung eine erste Diode (29), deren Anode an den Verbindungspunkt zwischen Zenerdiode (26) und Schmelzsicherung
(25) angeschlossen ist, einen Widerstand (32), dessen eines Ende an den Verbindungspunkt zwischen den Anoden von
Zenerdiode (26) und Verpolschutzdiode (27) und dessen anderes Ende an die Kathode der ersten Diode (29) angeschlossen ist,
und eine zweite Diode (31 )» der Kathode an die Kathode der
ersten Diode (2Q) und deren Anode an einen Infomationsanschluß (i) für die Anzeigevorrichtung (19, 33» 35) angeschlossen
ist, enthält.
5. Diodenbaugruppe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuervorrichtung eine erste Diode (29), deren
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I^axhooe an den Verbindungspunkt zviischen Zenerdiode (26)
und Schmelzsicherung (25) angeschlossen ist, einen Widerstand (32), dessen eines Ende an den Verbindungspunkt
zv.'ischen den Kathoden von Zenerdiode (26) und Verpolschutzdiode (27) und dessen anderes Ende an die Anode der ersten
Diode (29) angeschlossen ist, und eine zweite Diode (51),
deren Anode an die Anode der ersten Diode (29) und deren Kathode an einen Informationsanschluß (l) für die Anzeige-
\rorrichtung (19, 33, 35) angeschlossen ist, enthält.
6. Diodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (33) eine Leuchtdiode ist.
7· Diodenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kathode der Zenerdiode (26) mit dem Anschluß (Bf) für die Plus-Ausgangsklemme, die Anode der Zenerdiode (26)
mit der Anode der Verpolschutzdiode (27) und die Kathode der Verpolschutzdiode (27) mit dem Anschluß (D-) für die
Erregerwicklungs-Minus-Anschlußklemme verbunden ist und daß zwischen die Kathode der Zenerdiode (26) und einen Informationsanschluß
(I) für die Anzeigevorrichtung (1Q» 33» 35) eine
v;eitere Diode (31I-) gelegt ist.
8. Diodenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode der Zenerdiode (26) mit dem Anschluß (Bl·)
für die Plus-Ausgangsklemme, die Anode der Zenerdiode (26) mit der Anode der Verpolschutzdiode (27) und die Kathode
der Verpolschutzdiode (27) mit dem Anschluß (D-) für die Erregerwicklungs-Minus-Anschlußklemme verbunden ist und
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R.
daS zwischen die Kathode der Verpolsehutzdiode (27) und
einen Informationsanschluß (i) für die Anzeigevorrichtung eine weitere Diode (5^) gelegt ist.
9· Diodenbaugruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsanschluß (i) über eine Prüflampe (35)
an Masse anschließbar ist.
10. Diodenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode der Zenerdiode (26) mit dem Anschluß (D-) für
die Erregerwicklungs-Minus-Anschlußklemnie, die Kathode der
Zenerdiode (26) mit der Kathode der Verpolsehutzdiode (27),
die Schmelzsicherung (25) mit der Anode der Verpolsehutzdiode (27) und dem Anschluß (B) für die Plus-Ausgangsklemme
verbunden ist und daß eine weitere Diode (3^0
zwischen dem Verbindungspunkt zwischen Verpolsehutzdiode (27) und Schmelzsicherung (25) liegt.
11. Diodenbaugruppe nach Anspruch 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsanschluß (i) mit der
Erregerstrom-Plus-Anschlußklemme (D+) verbindbar ist.
12. Diodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über die Reihenschaltung (25, 26, 27)
ein Entstörkondensator (28) gelegt ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OF | Willingness to grant licences before publication of examined application | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |