DE3001522C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleichrichteranordnung für Wechselstrom­ generatoren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Anordnung ist aus der DE-PS 19 43 333 bekannt. Dort können die Gleichrichterdioden - abhängig von ihrer Bauart und ihrem Kühlkör­ per - nur bis zu einem Höchststrom belastet werden. Beim Überschrei­ ten dieses Höchststromes werden die Dioden zerstört. Ein solcher Zer­ störungsvorgang tritt nicht selten in Batterieladeeinrichtungen in Kraftfahrzeugen dann auf, wenn die zu ladende Batterie falsch gepolt angeschlossen wird. In diesem Fall sind die Leistungsdioden des Gleichrichters in Durchlaßrichtung geschaltet und es fließt ein ver­ hältnismäßig hoher Strom, der die Dioden im allgemeinen zerstört.

Man hat schon versucht, die Dioden durch zusätzliche Schmelzsicherun­ gen zu schützen. Diese erfordern jedoch zusätzlich Platz, was der For­ derung nach einer Miniaturisierung der Bauelemente entgegensteht.

Aus der Veröffentlichung IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 19, Nr. 4, September 76, Seite 1161 ist ferner bekannt, bei monolithisch integrierten Schaltungen Schmelzsicherungen in der Weise vorzusehen, daß die auf einem Träger einer integrierten Schaltung aufgebrachte Leiterbahn in einem freigelegten Bereich eine Querschnittsverengung aufweist. Eine solche Schmelzsicherung läßt sich jedoch bei einer Gleichrichteranordnung für Wechselstromgeneratoren mit entsprechend hoher Leistung nur in aufwendiger Weise realisieren. Im Störungsfall läßt sie sich außerdem nicht mehr vorübergehend reparieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleichrichteranordnung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der die Zer­ störung der Gleichrichterelemente durch Überlastung zuverlässig und kostengünstig verhindert wird und die beim Auftreten einer Überlast­ störung zumindest vorübergehend reparierbar ist.

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

Die erfindungsgemäße Gleichrichteranordnung hat dabei den Vorteil, daß als Überlastsicherung für die Dioden keine zusätzlichen Bauelemente benötigt werden, so daß sich der Schutz der Leistungsdioden ohne zu­ sätzliche Kosten realisieren läßt. Gleichzeitig zeigt die Gleichrich­ teranordnung an, ob eine oder mehrere Dioden durch einen unzulässig hohen Strom belastet wurden oder ob etwa eine Diode infolge eines Her­ stellungsfehlers ausgefallen ist. Weiterhin kommt zur Schutzfunktion der Leiterschleifen noch eine Anzeigefunktion hinzu, da für die Werk­ statt ohne weiteres erkennbar ist, ob eine der als Sicherung dienenden Drahtschleifen durchgeschmolzen ist. Schließlich ist sogar eine vor­ läufige Reparatur der Gleichrichteranordnung nach einem Störungsfall möglich, indem einfach die Enden der Sicherungsschleife zusammenzu­ löten sind. Außerdem ist die erfindungsgemäße Gleichrichteranordnung kompatibel gestaltet, so daß sie gegen ein entsprechendes, in der Lichtmaschine schon eingebautes System ohne Sicherungen austauschbar ist.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteil­ hafte Weiterbildungen möglich. So ist es durch eine einfache Maßnahme möglich, im Bereich des schleifenförmigen Teilstückes den elektrischen Leiter in seinem Querschnitt zu verringern, so daß er bei zu hohem Strom an dieser Stelle durchschmilzt. Für eine provisorische Repara­ tur der durchgeschmolzenen Leiterenden ist es ferner zweckmäßig, wenn die schleifenförmigen Teilstücke der elektrischen Leiter auf der dem Gleichrichter gegenüberliegenden Seite des plattenförmigen Isolier­ körpers herausragen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt als Über­ sichtsskizze einen elektrischen Stromlaufplan.

Fig. 2 eine erfin­ dungsgemäße Ausführungsform der Gleichrichteranordnung und

Fig. 3 eine Einzelheit, nämlich eine Ausbildung des Schmelz- und Anzeige­ drahtes, der als Sicherungselement dient.

In Fig. 1 ist zunächst von einem Drehtstromgenerator das in Stern geschaltete Phasensystem 11 gezeigt. Die Wicklungenden führen zu den Phasenanschlüssen 12 eines Gleichrichtersystems, die auf einer Schaltplatte 13 angeordnet sind. Die Schaltplatte 13 umfaßt weiter Anschluß­ punkte 14 für die Anodenanschlüsse von Plusdioden 15 und Anschlußpunkte 16 für die Kathodenanschlüsse von Minusdioden 17. Die Kathoden der Plusdioden 15 sind zu einem Plus-An­ schluß 18, beispielsweise einem Plus-Kühlkörper, und die Anodenanschlüsse der Minusdioden 17 zu einem Minusanschluß 19, beispielsweise einem Minus-Kühlkörper, zusammengefaßt. Auf der Schaltplatte 13 sind nun die Sicherungselemente 21 angeordnet, die als Teil der die Anschluß­ punkte 12 und 14 verbindenden elektrischen Leiter 22 ausgebildet ist.

Fig. 2 zeigt eine tatsächliche Ausführung der Erfindung. In eine aus Isoliermaterial bestehende Leiterplatte 23 sind die Leiter 22 eingebettet. Die Leiterplatte 23 weist eine Reihe von Aus­ nehmungen 24, 26, 27 auf. Nach der Fertig­ montage der Leiterplatten 23 ragen in die Ausnehmungen 24 die Anodenanschlüsse der Plusdioden 15. An dieser Stelle werden die Anodenanschlüsse an die zugehörigen Leiter 22 bei­ spielsweise angeschweißt. Die Ausnehmungen 25 dienen dagegen zum Anschluß der Kathodenanschlüsse der Minusdioden 17 an die zugehörigen Leiter 22, während in den Ausnehmungen 26 die dort freiliegenden Leiter 22 an die zugehörigen Phasenanschlüsse der Phasen­ wicklung 11 angeschlossen werden. Die Ausnehmungen 27 dienen lediglich dazu, ein als Sicherungselement 21 dienendes Teilstück 28 der Leiter 22 aus der Umbettung der Leiterplatte 23 herauszuführen. Diese Teilstücke 28 werden beim Betreiben des Gleichrichters dann weniger gekühlt als die übrigen Teile der Leiter 22.

Fig. 3 zeigt das Teilstück 28 des Leiters 22 im einzelnen. Man sieht, daß das Teilstück 28 schleifenförmig aus der Lei­ terplatte herausgebogen ist. Dadurch ist es möglich, von außen die Unversehrtheit des Teilstücks 28 zu prüfen. Außer­ dem ist es dadurch möglich, die Enden eines durchgeschmolze­ nen Teilstücks 28 provisorisch wieder zusammenzulöten. Zweck­ mäßigerweise sind die Schleifen 28 auf der den Dioden 15, 17 gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 23 herausgezogen.

Es kann zusätz­ lich zweckmäßig sein, daß das Teilstück 28 einen geringeren Querschnitt aufweist als die übrigen Teile des Leiters 22. Der Querschnitt des Teilstücks 28 ist so bemessen, daß es den normalen beim Betrieb des Gleichrichters 15, 17 auftreten­ den Höchststrom ohne Zerstörung führen kann, daß es aber bei einem den vorgegebenen Höchststrom überschreitenden Stromwert durchschmilzt.

Claims (3)

1. Gleichrichteranordnung für Wechselstromgeneratoren, insbesondere Brückengleichrichteranordnung für in Fahrzeugen verwendbare Drehstrom­ generatoren, bestehend aus Gleichrichterdioden und einem im wesent­ lichen plattenförmigen Isolierkörper, in welchen mehrere, die Gleich­ richterdioden verbindende elektrische Leiter eingebettet sind und der Ausnehmungen aufweist, durch welche die elektrischen Leiter führen und in denen die elektrischen Leiter mit Phasenwicklungen des Wechsel­ stromgenerators oder mit den Gleichrichterdioden elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden im plattenförmigen Iso­ lierkörper (23) eingebetteten elektrischen Leiter (22) eine zusätz­ liche Ausnehmung (27) vorgesehen ist, durch welche ein Teilstück (28) des jeweiligen Leiters (22) hindurchführt und daß das Teilstück (28) aus der weiteren Ausnehmung (27) schleifenförmig gebogen herausragt.

2. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schleifenförmig gebogene Teilstück (28) der elektrischen Leiter (22) eine geringere Querschnittsfläche aufweist als die übrigen Lei­ terstücke.

3. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die schleifenförmigen Teilstücke (28) auf der den Gleichrich­ terdioden (15, 17) gegenüberliegenden Seite des plattenförmigen Iso­ lierkörpers (23) herausragen.