DE2841897C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Weidezaungerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der US 33 92 285 ist ein Weidezaungerät bekannt, bei dem gesonderte Schaltungen zur Steuerung eines Entladethyristors und eines Ladethyristors vorgesehen sind. Die beiden Schaltungen stehen lediglich über die Ladung am Speicherkondensator in Verbindung. Es ist hierbei nicht möglich, den Ladestrom zu unterbrechen, wenn der Entladethyristor durchbricht. Darüber hinaus ist bei diesem Weidezaungerät ein Wechselstrombetrieb nicht möglich.

Aus der DE-PS 15 64 998 ist ein Weidezaungerät bekannt, bei welchem die Ausgangsleistung bzw. die Ausgangsspannung konstant gehalten und die Ladeleistung minimiert werden sollen. Die Schaltung ist hierbei so ausgebildet, daß ein primärer Stromschalter bei Erreichen der erstrebten Ladespannung ausschaltet. Wie die Entladung erfolgt, wird in der Druckschrift offengelassen.

Aus der DE-AS 24 38 582 ist ein Weidezaungerät bekannt, bei welchem Verluste im Transformator vermieden werden sollen. Hierfür wird eine Verdopplerschaltung im Sekundärteil vorgeschlagen. Eine Steuerung der Aufladespannung des Kondensators ist nicht möglich. Wenn eine Wechselstromversorgung erfolgen würde, so würde diese sowohl während der Entladung eines dort vorgesehenen Kondensators als auch bei einem Durchbruch des Entladethyristors ständig am Transformator liegen.

Aus der DE-AS 22 25 630 ist ein Weidezaungerät bekannt, durch welches eine Speicherbatterie optimal ausgenutzt werden soll. Dies soll über einen regelbaren Spannungswandler erfolgen. Die Entladung des Kondensators erfolgt hier über einen Thyristor, dessen Zustand (Durchbruch) nicht überwacht wird. Bei Durchbruch des Thyristors liegt die Wechselspannung aus dem Wandler direkt (über den Transformator) am Weidezaun an.

Aus der GB-PS 12 33 892 ist ein Weidezaungerät der eingangs genannten Art bekannt. Bei diesem Gerät wird zwar bei Durchbruch des Entladethyristors die Stromquelle kurzgeschlossen, so daß es zu keinen gefährlichen Verletzungen am Weidezaun kommen kann, jedoch erfolgt die Aufladung des Kondensators über die Primärspule des Ausgangstransformators. Die so zwangsläufig auftretenden Verluste sind unerwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Weidezaungerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine verlustarme Aufladung des Kondensators unter Beibehaltung der Verletzungssicherheit gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Weidezaungeräts gemäß der Erfindung und

Fig. 2 ein Schaltbild zur Darstellung der Komponenten des Weidezaungeräts gemäß Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 ist die Schaltung des Weidezaungeräts wie folgt ausgebildet. Ein Kondensator 1, ein steuerbarer Schalter 2, eine Diode 3 und ein Kondensator 4 sind, wie in Fig. 1 dargestellt, miteinander verbunden, um eine Spannungsverdoppler-Schaltung zu bilden, in der die Ladung im Kondensator 4 durch eine Steuerschaltung 8 über den Schalter 2 (Zweiweg-Thyristor oder Triac) gesteuert wird. Der steuerbare Schalter 2 enthält vorzugsweise einen Triac 2, kann aber auch eine andere elektronische Einrichtung wie einen Transistor oder ein Halbleiterrelais enthalten. Die Schaltung ist mittels Klemmen 20 und 21 mit einer Spannungsquelle verbunden.

Der Triac 2 erhält seine Zündspannung über eine Triggerverbindung 11 von einer Steuerschaltung, die in Fig. 1 mit 8 bezeichnet und in Fig. 2 innerhalb der gestrichelten Umrandung dargestellt ist. Die Steuerschaltung 8 erhält die Einschaltinformation über den Leitungszweig 12. Die Schaltung weist einen Thyristor 5 auf, der zwischen den Kondensator 4 und die Primärwicklung 22 des Ausgangstransformators 6 geschaltet ist, um den benötigten Ausgangsstromimpuls in den Transformator 6 einzugeben. Der Thyristor 5 erhält seine Zündspannung über eine Triggerverbindung 9 von einer Zeitgeberschaltung, beispielsweise einer 1-Hz-Zeitgeberschaltung 13. Die Zeitgeberschaltung kann durch geeignete Teilung von einer 50/60-Hz-Netzfrequenz abgeleitet werden.

Unter normalen Bedingungen übt die Steuerschaltung 8 die notwendige Halbperiodensteuerung auf den Triac 2 aus und veranlaßt dadurch den Kondensator 4, sich aufzuladen. Wenn die Spannung am Kondensator 4 einen vorbestimmten Wert erreicht hat, veranlaßt die Spannung an der Leitung 10 die Steuerschaltung 8, ein weiteres Aufladen des Kondensators 4 zu verhindern. Dadurch wird die gespeicherte Ladung am Kondensator 4 für einen Zeitraum vor der Entladung konstant gehalten. Auf diese Weise wird an dem Kondensator 4 über einen begrenzten Eingangsspannungsbereich eine konstante Spannung aufgebaut, vorausgesetzt, daß an 2 der zweifache Effektivwert der Eingangsspannung größer ist als die erforderliche, vorbestimmte Spannung am Kondensator. Da der Kondensator 4 jede Sekunde durch den Thyristor 5 entladen wird, welcher über die Verbindung 9 durch die 1-Hz-Zeitgeberschaltung getriggert wird, liefert der Ausgangstransformator 6 innerhalb eines begrenzten Eingangsspeisespannungsbereiches eine konstante Ausgangsimpulsspannung.

Unter gestörten Bedingungen derart, daß der Thyristor 5 einen unkontrollierten Durchbruch erlitten hat, erfaßt die Fühlerleitung 10 das unkontrollierte Einschalten des Thyristors 5 und verhindert ein weiteres Aufladen des Kondensators 4 über die Steuerschaltung 8 durch die Triggerverbindung 11 zum Triac 2.

Wenn der genaue Zeitpunkt zum Triggern des Thyristors 5 erreicht ist (durch die 1-Hz-Zeitgeberschaltung bestimmt), aktiviert ein Löschsignal die Steuerschaltung 8 und erlaubt dem Kondensator, sich aufzuladen, bis er wieder entladen wird durch Zünden des Thyristors 5. Auf diese Weise führt ein kleiner Spannungsabfall des Thyristors 5 nicht zu einer Ausgangsfolgefrequenz, die die Folgefrequenz der 1-Hz-Zeitgeberschaltung 13 übersteigt.

Die Wirkung der Steuerschaltung 8 kann in vielfacher Weise erreicht werden. Die Schaltung gemäß Fig. 2 ist hierfür nur ein Beispiel. In dieser Schaltung ist eine Stromversorgung 23 vorgesehen, die die beschriebene Vorrichtung mit einer Spannung von 15 Volt versorgt.

Wenn die Klemme 20 positiv gegenüber der Klemme 21 ist, fließt im Leitungszweig 12 ein Strom zur Basis des Transistors 37. Vom Kollektor des Transistors 37 wird eine geformte Rechteckwelle bei Netzfrequenz erhalten, so daß der Transistor 37 einen Detektor für Nulldurchgang an den Klemmen 20 und 21 zur Verfügung stellt. Der Kollektorausgang des Transistors 37 ist mit einem Eingang eines Gatters 25 verbunden. Der andere Eingang des Gatters 25 wird von einem Schmitt-Trigger-Inverter 24 versorgt, an dem eine Spannung anliegt, die einen Vorgabewert darstellt, bestimmt durch die Werte der Widerstände 38, 39, 40 und 41 der Spannung an der Fühlerleitung 10. Die Widerstände 38 und 39 gestatten, diese Werte zu trimmen. Die Fühlerleitung 10 erfaßt die Spannung am Kondensator 4. Wenn diese ihren vorbestimmten Maximalwert erreicht hat, ändert der Schmitt-Trigger 24 seinen Zustand. Das Ausgangssignal des Gatters 25 ist vorher die Umkehrung der Eingangsgröße des Transistors 37, und ein Inverter 26 stellt das ursprüngliche Signal wieder her. Dieses Signal bildet einen Eingang zu einem Gatter 27. Der Ausgang vom Gatter 27 ist mit der Basis eines Transistors 28 verbunden, der über die Verbindung 11 Strom zu dem Triac 2 liefert. Der andere Eingang zum Gatter 27 kommt von einem RS-Flip-Flop, bestehend aus den beiden kreuzweise gekoppelten Gattern 29 und 30. Wenn der Ausgang des Gatters 29 hoch geht, gelangt ein Impuls vom Gatter 27 zum Transistor 28; wenn jedoch der Ausgang vom Gatter 29 abfällt, wird kein Impuls vom Ausgang des Gatters 27 geliefert, so daß kein Impuls zum Transistor 28 und zum Triac 2 gelangt.

Durch den Kondensator 31 wird ein Löschimpuls zum Gatter 29 geliefert, während über den Widerstand 32 ein Eingangsimpuls zum Gatter 30 geliefert wird.

Die Zeitgeberschaltung 13 umfaßt Inverter 33 und 34 und steuert den Transistor 35 und damit den Thyristor 5 über die Verbindung 9. In diesem Beispiel wird jede Sekunde ein Impuls geliefert. Außerdem wird jede Sekunde ein Löschimpuls durch den Kondensator 31 zum Gatter 29 geliefert.

Der Kondensator 31 und der Widerstand 36 bestimmen die Rückstellzeitkonstante an der Stromversorgungszuleitung.

Wenn die Spannung an der Leitung 10 zu einer anderen Zeit abfällt als der, in der die Verbindung 9 hoch liegt, liegt der Eingang des Gatters 30 tief, so daß das Flip-Flop das Gatter 27 sperrt und dann wieder durch den Triac 2 die Aufladung stoppt.

Unter der Voraussetzung, daß die Spannung an der Leitung 10 abfällt, unmittelbar nachdem die Verbindung 9 hoch liegt, um den Thyristor 5 zu schalten, arbeitet die Schaltung normal, aber wenn die Leitung 10 zu jeder anderen Zeit tief liegt, wird der Flip-Flop gesetzt und sperrt das Gatter 27.

Der andere Eingang zum Gatter 27 ist ebenso durch einen Widerstand und einen Kondensator mit der Basis des Transistors 35 verbunden. Das stellt sicher, daß dann, wenn die Verbindung 10 während einer abnormalen Betriebsphase tief liegt, ein Impuls zur Basis des Transistors 35 geliefert wird, der den Basisstrom zum Thyristor 5 liefert und sicherstellt, daß der Kondensator 4 völlig entladen ist.

Der Transistor 37 erfaßt den Nulldurchgang der Eingänge 20 und 21, der Transistor 28 treibt den Triac 2, während der Transistor 35 den Thyristor 5 treibt.

Aus all dem ergibt sich, daß bei der Ausführungsform der Erfindung ein Weidezaungerät zur Verfügung gestellt wird, das in einfacher Weise die Ausgangsimpulse steuern kann, so daß der Impuls niemals eine Frequenz überschreitet, die durch die Verdrahtung und die Komponenten der 1-Hz-Zeitgeberschaltung vorbestimmt ist. Die Entladungsfolgefrequenz ist dadurch unabhängig von der Eingangsspannung und irgendeiner unkontrollierten Schaltaktion von Halbleiterschaltelementen im Kondensatorentladekreis. Der Ausgang ist damit "sicher" und kann nicht in einen gefährlichen Hochfrequenzausgang zusammenbrechen. Darüber hinaus wird sich der Ausgang im wesentlichen nicht ändern, wenn nur der Eingang einmal über einer Mindesthöhe liegt; das wird ohne den Einsatz eines Konstantspannungswandlers erreicht. Die Steuerung der Impulse ist außerdem unabhängig von der Eingangsfrequenz.

Claims (4)

1. Weidezaungerät mit einem Ausgangstransformator (6), dessen Sekundärspule einen Weidezaun speist und einem Kondensator (4), der parallel zu einer Reihenschaltung aus einem Thyristor (5) und der Primärspule (22) des Ausgangstransformators geschaltet ist,
mit Eingangsklemmen (20, 21), die mit einer Spannungsquelle verbunden sind,
mit einer Steuerschaltung (8), die über eine Steuerleitung (9) mit dem Thyristor (5) in steuernder Verbindung steht zum Entladen des Kondensators (4) und die eine Fühlereinrichtung (10) aufweist, über welche die Ladespannung des Kondensators (4) abtastbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine weitere Reihenschaltung, bestehend aus einer Diode (3) und einem steuerbaren Schalter (2) parallel zum Kondensator (4) angeordnet ist, daß
die Versorgungsspannung über die zwei Anschlußklemmen des steuerbaren Schalters (2) zugeführt wird und daß
die Steuerschaltung (8) Einrichtungen (27-32) aufweist, über welche der steuerbare Schalter (2) bei einem unkontrollierten Schließen (Durchbruch) des Thyristors (5) derart ansteuerbar ist, daß der Ladestrom zum Kondensator (4) unterbrochen wird.

2. Weidezaungerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Schalter (2) einen Triac umfaßt.

3. Weidezaungerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (8) eine Zeitgeberschaltung (13) umfaßt, die derart ausgebildet ist, daß die Zündung des Thyristors (5) und somit die Entladung des Kondensators (4) mit einer von der Spannung an den Eingangsklemmen (20, 21) im wesentlichen unabhängigen Frequenz einstellbar ist.

4. Weidezaungerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer der Eingangsklemmen (20) und dem Verbindungspunkt zwischen der Diode (3) und dem steuerbaren Schalter (2) ein weiterer Kondensator (1) in Reihe geschaltet ist und daß die Steuerschaltung (8) derart ausgebildet ist, daß sie bei Anschluß der Eingangsklemmen (20, 21) an eine Wechselstromversorgung den steuerbaren Schalter (2) zum Aufladen des weiteren Kondensators (1) während eines geeigneten Zeitabschnittes einer Halbwelle schließt und zur Bildung einer Reihenschaltung aus den beiden Kondensatoren (1, 4) während eines geeigneten Zeitabschnittes der anderen Halbwelle derart öffnet, daß eine Spannungsverdopplung am Kondensator (4) erfolgt.