DE2950073A1 - Diodenbaugruppe - Google Patents

Diodenbaugruppe

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DE2950073A1 DE19792950073 DE2950073A DE2950073A1 DE 2950073 A1 DE2950073 A1 DE 2950073A1 DE 19792950073 DE19792950073 DE 19792950073 DE 2950073 A DE2950073 A DE 2950073A DE 2950073 A1 DE2950073 A1 DE 2950073A1
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Manfred Dipl.-Ing. 7141 Schwieberdingen Frister
Friedhelm 7132 Illingen Meyer
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Description

  • Diodenbaugruppe
  • Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Diodenbaugruppe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine solche Diodenbaugruppe ist bekannt aus der DE-OS 27 55 404.7 (R. 4268 der Anmelderin).
  • Bei dieser bekannten Diodenbaugruppe ist eine Gleichrichterdiode als Isoliermittel in die Diodensäule eingesetzt. Unabhängig davon tritt beim Betrieb von Gleichrichtern oft das Problem auf, daß die an einem Gleichrichter angeschlossenen Verbraucher vor einer Überspannung geschützt werden sollen. Die Überspannung kann durch eine übermäßige Gleichrichter-Eingangsspannung oder durch Schaltspitzen im Verbraucherkreis selbst ausgelöst werden. Als einfache Maßnahme hat es sich bewährt, parallel zum Ausgang des Gleichrichters eine Zenerdiode zu schalten, deren Durchbruchsspannungswert ein wenig über dem höchsten zulässigen Gleichspannungswert liegt. Um dies zu verwirklichen, war bisher ein getrenntes Bauteil erforderlich. Vor allem in Batterieladesystemen in Kraftfahrzeugen sollten jedoch zusätzliche Bauteile wegen ihrer Störanfälligkeit und wegen ihrer Erfordernis einer Wartung vermieden werden.
  • Vorteile der Erfindung Durch die erfindungsgemäße Diodenbaugruppe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs können mehrere Vorteile durch das gleiche Bauteil erreicht werden. Die Diodenbaugruppe selbst ist kompakt, also von kleinen äußeren Abmessungen, und robust, was sie besonders für den Einsatz in Kraftfahrzeugen geeignet macht. Zusätzlich ist, ohne daß ein weiteres Bauteil benötigt wird, durch die Zenerdiode der Schutz der an die Diodenbaugruppe angeschlossenen Verbraucher, insbesondere des Kraftfahrzeug-Bordnetzes, gewährleistet.
  • Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung möglich. Sollte die das Bordnetz schützende Zenerdiode dauernd überlastet sein oder durch Kurzschluß ausfallen, dann wird sich die Zenerdiode stark erwärmen. Die Erwärmung kann mit dem temperaturfühlenden Bauelement erfaßt und - bei Generatoren mit einem Spannungsregler - dem Regler zugeführt werden. Der Fehler kann beispielsweise über die Ladekontroll-Anzeigelampe angezeigt werden, gleichzeitig kann die Erregung des Generators abgeschaltet werden.
  • Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt einen Schaltplan, Figur 2 eine gegenständliche Ausführungsform der Erfindung.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele Im Stromlaufplan Figur 1 ist ein Generator 11 skizziert, der mit einem Spannungsregler 12 in Wirkungsverbindung steht.
  • Dem Generator 11 ist ein Drehstrom-Brückengleichrichter 13 nachgeschaltet. Der Gleichrichter 13 enthält Minusdioden 14 und Plusdioden 15. Außerdem ist eine Zenerdiode 16 und ein temperaturfühlendes Bauelement 17, vorzugsweise ein Thermistor, vorgesehen. Die gesamte Anordnung 13 bis 17 ist in einem als Kühlkörper dienenden Gehäuse 18 untergebracht. Im Ausführungsbeispiel liegt der Kühlkörper 18 elektrisch am Fahrzeugchassis 19, mechanisch ist der Kühlkörper 18 ein Teil eines Lagerschilds des Generators 11. Der Brückengleichrichter 13 ist in konventioneller Weise geschaltet, er weist Phasenanschlüsse 21 und einen Plus-Anschluß 22 auf. Die Zenerdiode 16 liegt mit ihrer Kathode am Plusanschluß 22, mit ihrer Anode am Kühlkörper 18. In unmittelbarer Nähe des Plusanschlusses 22 ist der Thermistor 17 angeordnet.
  • Die Anschlüsse des Thermistors 17 sind mit dem Spannungsregler 12 verbunden.
  • Der Durchbruchsspannungswert der Zenerdiode 16 ist so gewählt, daß im normalen Betrieb des Generators und des Gleichrichters kein Zenerstrom fließt. Sollte jedoch der Generator 11 eine Überspannung abgeben und dadurch die Spannung an dem Plusanschluß 22 über ein vorgegebenes Maß hinaus ansteigen oder sollten Spannungsspitzen im Verbraucherkreis, der an den Plusanschluß 22 angeschlossen ist, auftreten, bricht die Zenerdiode 16 durch und fängt die Überspannung oder die Spannungsspitzen ab. Die Spannung am Plusanschluß 22 kann dann nicht mehr weiteransteigen. Der Wert der Zenerspannung der Zenerdiode 16 wird nach den vom Anwender gewünschten Bedingungen festgelegt.
  • Führt die Zenerdiode 16 längere Zeit einen Zenerstrom, dann erwärmt sie sich infolge ihrer Verlustleistung. Ihre Eigenwärme überträgt die Zenerdiode 16 zunächst auf den Plusanschluß 22 und von dort auf den Thermistor 17. Infolgedessen verändert der Thermistor 17 seinen Widerstandswert, diese Widerstandsänderung veranlaßt den Spannungsregler 12, den effektiven Erregerstrom zum Generator 11 zu verringern.
  • Außerdem kann der Eintritt der Erwärmung noch über eine Kontrollampe 23 angezeigt werden.
  • Die Zenerdiode 16 zwischen dem B+ Anschluß 22 und dem Kühlkörper 18 wirkt als Überspannungsschutz gegen Spannungsspitzen. Spannungsspitzen aus dem Generator und dem Bordnetz ("Fernschutz") werden auf ein unschädliches Maß reduziert.
  • Figur 2 zeigt die körperliche Ausführung der erfindungsgemäßen Diodenbaugruppe. In den Kühlkörper 18, der, wie angedeutet, eine Ausnehmung in einem Lagerschild des Generators 11 sein kann, sind die Gleichrichterdioden 14, 15 und 16 in Form einer Säule aufgebaut. Eine Minusdiode 14 liegt mit ihrer Anode direkt am Kühlkörper 18 an. Dann folgt ein Phasenanschlußstück 21. Das Phasenanschlußstück 21 ist zweckmäßigerweise U-förmig ausgebildet, um mechanische Spannungen infolge einer Erwärmung des Gleichrichters 13 abfangen zu können. Eine Plusdiode 15 liegt mit ihrer Anode auf der anderen Seite an das Phasenanschlußstück 21 an, dann folgt das Plusanschlußstück 22. Auf dem Plusanschlußstück 22 ist der Thermistor 17 aufgebracht. Zwischen dem Plusanschlußstück 22 und der Seite des Kühlkörpers 18, die der Plusdiode 14 gegenüberliegt, ist die Zenerdiode 16 eingesetzt, und zwar so, daß sie mit ihrer Anode am Kühlkörper 18 anliegt.

Claims (8)

  1. Ansprüche iodebaugruppe für einen Gleichrichter mit einem Kühlkörper, insbesondere zum Verwenden in Drehstrom-Generatoren für Kraftfahrzeuge, bei der als Gleichrichterdioden wenigstens eine Plusdiode und wenigstens eine Minusdiode sowie zugehörige Anschlußstücke und Isoliermittel in der Form einer Säule übereinander angeordnet in eine geeignete Ausnehmung im Kühlkörper eingefügt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule eine Zenerdiode (16) umfaßt, die zwischen die Ausgangsanschlüsse (18, 22) der Gleichrichterdioden (14, 15) geschaltet ist, die bei normalem Betrieb der Gleichrichterdioden (14, 15) in Sperrichtung gepolt ist und deren Durchbruchsspannungswert über der vorgesehenen Ausgangsspannung der Gleichrichterdioden (14, 15) liegt.
  2. 2. Diodenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenanschluß einer Gleichrichterdiode (14) und der gleichnamige Elektrodenanschluß der Zenerdiode (16) direkt und leitend an den Kühlkörper (18) anliegen.
  3. 3. Diodenbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an demjenigen der Elektrodenanschlüsse (22) der Zenerdiode (16), an dem sie an einen Elektrodenanschluß einer Gleichrichterdiode (15) anliegt, ein temperaturfühlendes Bauelement (17) angeordnet ist.
  4. 4. Diodenbaugruppe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturfühlende Bauelement (17) ein Thermistor ist.
  5. 5. Diodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, für einen Generator mit Spannungsregler, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsanschlüsse des temperaturfühlenden Bauelements (17) mit entsprechenden Eingangsanschlüssen des Spannungsreglers verbunden sind.
  6. 6. Diodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der Durchbruchspannung der Zenerdiode (16) nur wenig über dem vorgegebenen Höchstwert der Ausgangsspannung des Gleichrichters (13) liegt.
  7. 7. Diodenbaugruppe nach einem der vorherghenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Bestandteil eines Drehstrom-Brückengleichrichters ist.
  8. 8. Diodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden AnsprUche für einen Generator mit wenigstens einem Lagerschild, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (18) Bestandteil des Lagerschilds ist.
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JP17331180A JPS5698370A (en) 1979-12-13 1980-12-10 Diode structure

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