DE3018614A1 - Schaltungsanordnung fuer einen strom- und spannungsregler - Google Patents

Schaltungsanordnung fuer einen strom- und spannungsregler

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DE3018614A1
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Rolf 2000 Hamburg Detholoff
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Deutsche Telephonwerke und Kabelindustrie AG
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/618—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series and in parallel with the load as final control devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
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    • H04M19/001—Current supply source at the exchanger providing current to substations

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Description

  • Schaltungsanordnung für einen
  • Strom- und Spannungsregler Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen Strom- und Spannungsregler gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.
  • Derartige Regler werden beispielsweise in Fernsprechreihenanlagen zur Stromversorgung je Reihenstelle eingesetzt.
  • Die Kombination von Strom- und Spannungsreglern, beispielsweise für einen konstanten Eingangs strom und eine konstante Ausgangsspannung, ist bekannt, wobei diese vorzugsweise aus der Reihenschaltung einer Konstant stromquelle und einem Parallel-Spannungsregler gebildet wird. Für derartige Regler werden bei geringen Anforderungen an die Toleranzen des Eingangsstromes und der Ausgangsspannung diskrete Bauelemente verwendet. Diese weisen außerdem den Vorteil einer niedrigen Spannungsdifferenz zwischen Eingang und Ausgang des Strom-Spannungsreglers auf.
  • Für Reglerkombinationen mit hohen Anforderungen betreffend den Eingangsstrom und die Ausgangsspannung werden integrierte Präzisionsregler verwendet, die in einer bekannten Anordnung aus einer Konstantstromquelle und einem Parallefspannungsregler bestehen. In dieser Anordnung entspricht die Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung der minimalen Betriebsspannung der verwendeten Konstantstronquelle, beispielsweise im typischen Fall zehn Volt. Da sich die minimale Eingangsspannung für eine Strom- und Spannungsreglerkombination aus der Summe der Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung und der gewünschten Ausgangsspannung ergibt, ist für eine Reglerkombination mit niedriger Ausgangsspannung eine relativ hohe Eingangsspannung erforderlich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für einen Strom- und Spannungsregler aus integrier- ten Präzisionsspannungsreglern zu schaffen, die einen konstanten Eingangs strom und eine niedrige Eingangsspannung und damit eine niedrige Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung aufweist und die bei geringem wirtschaftlichem Aufwand in weiterer Ausführung auch die Verwendung eines zweiten konstanten Eingangsstromes der Reglerkombination gestattet.
  • Diese Aufgabe ist durch die Erfindung gelöst, wie sie im Kennzeichnungsteil des ersten Patentanspruches dargelegt ist. Weitere vorteilhafte Anordnungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Anhand der Schaltungsanordnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.
  • Die Schaltungsanordnung ist aus einem Serien-Spannungsreg ler und einem Parallel-Spannungsregler zusammengesetzt. Dabei wird die konstante Ausgangsspannung UA 2 des Parallel-Spannungsreglers durch das Verhältnis der Spannungsteiler-Widerstände R5, R6 festgelegt. Die Ausgangsspannung UA 1 des Serien-Spannungsreglers wird durch den aus den Widerstanden-R2, R3 gebildeten Spannungsteiler bestimmt. Der Spannungsteiler R2, R3 ist derart dimensioniert; daß die Ausgangsspannung UA 1 des Serien-5pannungsreglers um einen bestimmten, geringen Betrag größer ist, als die Ausgangsspannung UA 2 des Parallel-Spsnnungsreglers. Der über den Transistor T des Parallel-Spannungsreglers fließende Regelstrom IR und der Laststrom lt rufen am Widerstand R1 einen Spannungsabfall hervor, der der Spannungsdifferenz zwischen der Ausgangsspannung des Serien-Spannungsreglers UA 1 und der des Parallel-Spannungsreglers UA-2 entspricht. snderungen des Laststromes ID werden durch einen umgekehrt proportionalen Regelstrom IR-ausgeglichen. Damit ist ein konstanter Eingangs strom IE gewährleistet. Dieser konstante Eingangsstrom lE wird durch entsprechende Bauelementewahl so bemessen, daß er immer größer ist, als der dem Parallel-Spannungsregler entnehmbare maximaletaststrom. Außerdem ist die Eingangsspannung UE am Serien-Spannungsregler um den Betrag der minimal zulässigen Spannungsdifferenz zwischen Eingang und Ausgang des Serien-Spannungsreglers größer zu wählen, als dessen Ausgangsspannung UA 1.
  • In einem typischen Auslegungsfall ist die minimale Spannungsdifferenz zwischen Eingang und Ausgang des Serien-Spannungsreglers drei Volt. Daraus ergibt sich die minimale Eingangsspannung UE der Reglerkombination aus der Summe der gewünschten Ausgangsspannung, der Spannungsdifferenz zwischen den Ausgangsspannungen des Serien- und Parallel-Spannungsreglers und der Spannungsdifferenz zwischen Eingang und Ausgang des Serien-Spannungsreglers, im Beispiel drei Volt. Dabei muß die Eingangsspannung UE der Reglerkombination mindestens dem Betrag der minimalen- Betriebsspannung der integrierten Präzisionsregler entsprechen.
  • Um einen weiteren konstanten Eingangsstrom IE für die Reglerkombination bei konstanter Ausgangsspannung zu erzielen, ist ein Schalter S mit einem Widerstand R4 an den Spannungsteiler R2, R3 de s des Serien-Spannungsreglens gelegt. Durch Schließen des Schalter S wird der Widerstand R4 dem Spannungsteilerwiderstand R3 parallel geschaltet. Damit wird die Spannung am Eingang E de s des Serien-Spannungsreglers verringert. Hierzu proportional ändert sich dessen Ausgangs spannung UA 1 und die Spannungsdifferenz zwischen den Ausgangsspannungen UA 1, UA 2 der Spannungsregler vermindert sich. Diese Verminderung der Spannungsdifferenz erwirkt einen kleineren Regelstrom IR des Paralle-Spannungsreglers und gestattet somit einen kleinen Eingangsstrom IE der Reglerkombination.
  • Bei der Dimensionierung der Schaltungsanordnung ist im letzten Fall zu berücksichtigen, daB die Spannungsdifferenz der Aus- gangsspannung UA 1, UA 2 der einzelnen Regler nur soweit vermindert wird, daß zusätzlich zum maximalen Laststrom IL immer ein geringer Regelstrom IR fließt.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1)1Schaltungsanordnung für einen Strom- und Spannungsregler mit konstantem Eingangsstrom, konstanter Ausgangsspannung und einer niedrigen Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Serien- Spannungsregler und ein Parallel-Spannungsregler hintereinander geschaltet sind, von denen der Parallel-Spannungsregler eine konstante Ausgangsspannung (UA 2) abgibt, die bestimmt ist durch einen Spannungsteiler (R5, R6) am Präzisionsregler des Parallel-Spannungsreglers und durch die geringfügig höhere konstante Spannung (UA 1) des Serien-Spannungsreglers und daß zwischen dem Ausgang des Serien-Spannungsreglers und dem Eingang des Parallel-Spannungsreglers ein Widerstand (R1) geschaltet ist, der in Verbindung mit den konstanten Ausgangsspannungen (UA 1, UA 2) der Spannungsregler einen konstanten Eingangsstrom (IE) der Anordnung gewährleistet, der größer ist, als der dem Parallel-Spannungsregler entnommene maximale Laststrom (IL).
  2. 2) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Parallel-Spannungsreglers ein Transistor (T) geschaltet ist, der Änderungen des Laststromes (IL) zur Gewährleistung eines konstanten Eingangsstromes (IE) kompensiert.
  3. 3) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Spannungsteiler (R2, R3) des Serien-Spannungsreglers ein Widerstand (R4) mittels eines Schalters (S) zuschaltbar ist, durch den die Spannungsdifferenz zwischen den konstanten Ausgangsspannungen (UA 1, UA 2-) vermindert wird und damit ein anderer konstanter Eingangsstrom (IE) erzeugt ist.
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DE3018614C2 DE3018614C2 (de) 1988-03-10

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0124030A1 (de) * 1983-04-28 1984-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Stromversorgung für seriengespeiste elektronische Schaltungen
EP0392614A1 (de) * 1989-04-13 1990-10-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Spannungsregelschaltung

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3124697A (en) * 1964-03-10 Voltage regulating arrangement
US3124698A (en) * 1964-03-10 Source

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Title
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EP0392614A1 (de) * 1989-04-13 1990-10-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Spannungsregelschaltung

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