DE2929417A1

DE2929417A1 - Elektronisches geraet mit elektrischem luefter o.dgl.

Info

Publication number: DE2929417A1
Application number: DE19792929417
Authority: DE
Inventors: Ralf Bertram
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: AEG Olympia Office GmbH
Priority date: 1979-07-20
Filing date: 1979-07-20
Publication date: 1981-01-22
Also published as: DE2929417C2

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät, in dem in
elektrischen Bauelementen Verlustleistung in Wärme umgewandelt wird, mit einem elektrischen Lüfter oder dergleichen zur Abführung der Wärme.
Bei elektronischen Geräten kommt es häufig vor, daß eine zu speisende Last über Verlustleistung erzeugende Bauelemente an eine Speisespannungsquelle angeschlossen ist, sei es, um aus einer konstanten Spannung mit Hilfe eines Vorwiderstandes einen konstanten Strom durch die Last zu erzeugen, oder um den Last-Strom durch eine Regelstrecke zu regeln. Diese Verlustleistung wird nicht nur nutzlos vergeudet sondern schafft bei kompakten elektronischen Geräten Probleme bei der Wärmeabführung, so daß in vielen Fällen elektromotorisch betriebene Lüfter eingesetzt werden müssen.
Zer Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. eine Abführung der in solchen elektrischen Bauelementen erzeugten Wärme zu vermessern, ohne daß hierzu noch weitere Energie zum Betreiben eines elektrischen Lüfters bereitgestellt werden muß.
ie vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindesens ein Teil der elektrische Verlustleistung erzeugenden Baueleente durch die Motorwicklung(en) des elektrischen Lüfters eretzt ist.
iese Lösung hat gleichzeitig den Vorteil, daß der Lüfter um o schneller läuft und damit wirksamer ist, je höher die in den lektrischen Bauelementen erzeugte elektrische Verlustleistung st.
sondern vorteilhaft läßt sich die vorliegende Erfindung anwenden in einem elektronisch geregelten Netzteil mit einem Serienstellglied. Es ist bekannt, bei solchen Netzgeräten parallel zu dem Serienstellglied einen Entlastungswiderstand anzuordnen, der den auftretenden minimalen Laststrom aufnimmt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird dieser Ent 1 astungswiderstand durch den elektrischen Lüfter ersetzt.
Eine solche Schaltung hat den Vorteil, daß bei konstanter Ausgangsspannung ein Ansteigen der Speisespannung des Netzteils dazu führt, daß der Lüfter eine höhere Spannung erhält und somit einer stärkeren Erwärmung des Serienstellgliedes durch die vergrößerte Verlustleistung entgegenwirkt.
Um auch eine Erhöhung der Verlustleistung im Serienstellglied bei ansteigendem Laststrom zu berücksichtigen, ist gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung in Serie mit dem Lüfter ein weiteres Serienstellglied geschaltet, das derart vom Laststrom des Netzteils gesteuert wird, daß sich bei Zunahme des Laststromes der Lüfterstrom ebenfalls erhöht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt: Figur 1 die Anwendung der Erfindung in einem serienstabilisierten Netzteil, Figur 2 eine Schaltung ähnlich der Figur 1, jedoch mit Berücksichtigung von Laststromänderungen und Figur 3 eine Schaltung ähnlich der Figur 2, jedoch mit einem integrierten Serienstabilisator.
In Figur 1 ist eine Serienstabilisatorschaltung gezeigt, bei der die Speisespannung an den Klemmen 1 über einen Serientransistor 3 mit einem Lastwiderstand 6 verbunden ist, an dessen Klemmen 2 eine konstante Ausgangsspannung erzeugt wird. Der Serientransistor 3 wird über einen Regelverstärker 4 angesteuert, wobei dieser die Ausgangsspannung an den Klemmen 2 mit einer internen Referenzspannung vergleicht.
Parallel zu der Emitter-Kollektor-Strecke des Serientransistors 3 ist ein elektrischer Lüfter 5 geschaltet, der den Serientransistor 3 durch seinen Luftstrom kühlen soll. Der Wicklungswiderstand und die Leistung des Lüfters 5 sind derart auf die im Normalfall an dem Serientransistor 3 abfallende Spannung abgestimmt, daß die in dem Transistor erzeugte Verlustleistung in ausreichendem Maße abgeführt wird. Steigt nun die Speisespannung an den Klemmen 1 über den Normalwert an, so erhöht sich bei konstanter Ausgangsspannung an den Klemmen 2 die an dem Serientransistor 3 und an dem Lüfter 5 abfallende Spannung. Diese höhere Spannung erzeugt in dem Serientransistor 3 bei gleichbleibendem Strom eine höhere Verlustleistung, die durch die höhere Leistung des Lüfters 5 besser abgeführt wird. Erniedrigt sich die Speisespannung an den Klemmen 1, so wird die Lüfterspannung noch geringer, so daß der Lüfter langsamer läuft und geringere Geräusche verursacht.
In Figur 2 ist nun eine modifizierte Schaltung zu sehen, bei der im Gegensatz zu Figur 1 der Lüfter 5 nicht direkt an die Emitter-Kollektor-Strecke des Serientransistors 3 angeschlossen ist, sondern dem die Emitter-Kollektor-Strecke eines weiteren Serientransistors 7 vorgeschaltet ist. Gleichzeitig ist ein Strommeßwiderstand 8 im Laststromkreis vorgesehen, an dem eine dem Laststrom proportionale Spannung abfällt. Diese Spannung wird dazu benutzt, die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 7 derart zu steuern, daß bei ansteigendem Strom der Transistor 7 niederohmiger wird. Dies hat zur Folge, daß bei ansteigendem Laststrom durch den Lüfter 5 ein höher Strom fließt als bei kleinerem Laststrom. Durch entsprechende Dimensionierung des Stronmeßwiderstandes kann die richtige Leistungscharakteristik des Lüfters 5 im Verhältnis zur im Serientransistor 3 erzeugten Verlustleistung eingestellt werden.
Figur 3 unterscheidet szch von der Figur 2 nur dadurch, daß anstelle des Serientransistors 3 und des Regelverstärkers 4 eine integrierte Serienreglerschaltung 9 vorgesehen ist. Bei solchen integrierten Schaltungen kann die Ausgangsspannung an den Klemmen 2 durch entiprechende Wahl eines Spannungsteilers 10 11 eingestellt werden. lichzeitig ist bei solcher Schaltungen ein externer Strommeßwiderstand 8 vorgesehen, der normalerweise dazu dient, den maximalen Laststrcm auf einen bestimmten Wert zu begrenzen. Dieser sowieso vorhandene Strommeßwiderstand 8 kann zur Steuerung des Trdnsxstors 7 für den Lüfter 5 herangezogen werden.
Es ist selbstverständlich auch möglich, anstelle des elektromotorischen Lüfters 5 ein Peltier-Element zu verwenden, das im entsprechenden Wärmekontakt mit dem zu kühlenden Serientransistor 3 oder dem integrierten Serienregler 9 steht. Weiterhin ist es möglich, die Ansteuercharakteristik für den in Serie mit dem Lüfter 5 liegenden Transistor 7 durch entsprechende nichtlineare Bauelemente derart zu verändern, daß eine optimale Anpassung an die Kühlerfordernisse erfolgt.
Es versteht sich von selbst, daß durch den Lüfter 5 nicht nur der Serientransistor 3 bzw. die integrierte Schaltung 9 gekühlt wird sondern gegebenenfalls auch der Lastwiderstand 6 und andere, Verlustleistung erzeugende Bauelemente des Gerätes.
Leerseite

Claims

Elektronisches Gerät mit elektrischem Lüfter oder dergleichen Patentansprüche: 1. Elektronisches Gerät, in dem in elektrischen Bauelementen Verlustleistung in Wärme umgewandelt wird, mit einem elektrischen Lüfter oder dergleichen zur Abführung der Wärme, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens ein Teil der elektrische Verlustleistung erzeugenden Bauelemente durch die Motorwicklung(en) des elektrischen Lüfters ersetzt ist.
2. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1 mit einem elektronisch geregelten Netzteil, das ein Serien-Stellglied mit einem parallel geschalteten Entlastungswiderstand aufweist, d a -d u r c h g e k e n n z ei c h n e t , daß der elektrische Lüfter (5) anstelle des Entlastungswiderstandes parallel zum Stellglied (3, 9) geschaltet ist.
3. Elektronisches Gerät nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in Serie mit dem Lüfter (5) ein weiteres Serien-Stellglied (7) geschaltet ist, das derart vom Laststrom des Netzteils gesteuert wird, daß sich bei Zunahme des Laststromes der Lüfterstrom erhöht.
4. Elektronisches Gerät nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das weitere Serien-Stellglied ein Transistor (7) ist, dessen Kol#ektor-Emitter-Strecke in Serie mit dem Lüfter (5) geschaltet ist und desse#n Emitter-Basis-Strecke parallel zu einem im Lastkreis des Netzteils liegenden Strommeßwiderstand (8) liegt.