DE3022764A1 - Generator-spannungsregler - Google Patents

Generator-spannungsregler

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Description

Die Erfindung betrifft einen Spannungsregler für ein Batterieladesystem bei einem Motorfahrzeug, der verschiedene Fehlerzustände, z.B. geringe Ladespannung, hohe Ladespannung und andere Fehler im Batterieladesystem anzeigt.
Ein bekannter Spannungsregler für einen Wechselstromgenerator mit Diodengleichrichtung in einem Kraftfahrzeug-Batterieladesystem benutzt drei Hilfsdioden, die manchmal als Diodentrio bezeichnet werden, und die mit den Wechselspannungseingangsklemrnen des Hauptbrückengleichrichters verbunden sind, der den Ladestrom für die Batterie liefert. Die drei Hilfsdioden ergeben zusammen mit den negativ gepolten Dioden des Hauptbrückengleichrichters eine Gleichspannung, die zur Felderregung des Wechselstromgenerators über eine Feldstromsteuerung eines Spannungsreglers benutzt wird.
Erfindungsgemäß enthält ein Batterieladesystem der beschriebenen Art eine Einrichtung zur Anzeige, daß die an der Batterie anliegende Spannung zu hoch oder zu gering ist. Das System kann auch eine Anzeige ergeben, daß die Gleichfeld-Beaufschlagungsspannung von den Hilfsdioden, die die Feldwicklung versorgen, entweder größer als ein vorbestimmter Wert oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Zusätzlich enthält der erfindungsgemäße Spannungsregler eine Einrichtung zum Begrenzen der Felderregungsspannung auf einen Wert, durch den der Regler nicht zerstört wird, wenn die durch die Hilfsdioden oder das Diodentrio gelieferte Felderregungsspannung einen vorbestimmten Wert überschreitet. Dazuhin ist der Regler so ausgelegt, daß dann, wenn die Erfassungsschaltung des Generatorspannungsreglers von· der Batterie getrennt wird, die Feldstromsteuerung des Reglers nicht in Stromleitung vorgespannt werden kann, um dadurch die Entwicklung einer Felderregungsspannung zu verhindern.
Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung besteht in einem Fehler-' anzeigesystem, das eine Einrichtung zur Erfassung des Feldstromes und der Batteriespannung umfaßt und nur so arbeitet, daß ein
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Zustand mit geringer Batterieladungsspannung angezeigt wird, wenn die Batteriespannung auf einen vorbestimmten Wert fällt und der Feldstrom unter einen vorbestimmten Wert abfällt. Dadurch wird die Fehleranzeigefähigkeit des Spannungsreglers verbessert, da es möglich ist, zwischen einem wahren Fehler oder Ausfall und einem Zustand zu unterscheiden, bei dem die an der Batterie angelegte Spannung aus einem anderen Grund gering sein kann. So kann beispielsweise im Leerlaufzustand des Kraftfahrzeugmotors bei gleichzeitiger schwerer Belastung des Ladesystems die Batteriespannung abfallen. Dieser Zustand mit niedriger Spannung bedeutet jedoch kein Versagen oder keinen Fehler und wird deshalb nicht angezeigt. Die Fehleranzeige tritt nicht auf, da unter den beschriebenen Umständen der Feldstrom nicht unter den vorbestimmten Wert abfällt.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein Spannungsregler für einen Batterieladegenerator geschaffen wird, der Zener-Dioden mit unterschiedlichen Durchbruchsspannungswerten aufnehmen kann. Zu diesem Zweck enthält der Regler einen inneren Spannungsregler, der so arbeitet, daß eine Regelspannung für die Unter- und Überspannungskomparatoren des Spannungsreglers geschaffen wird. Die Größe der Ausgangsspannung des Innenreglers wird durch die Durchbruchsspannung einer Zener-Diode bestimmt, die mit dem Innenregler verbunden ist und diese Zener-Diode ergibt eine Referenzspannung für die Über- und Unterspannungskomparatoren und für einen Regelkomparator. Bei der praktischen Herstellung kann es vorkommen, daß die Durchbruchsspannungsgröße einer Gruppe von hergestellten Zener-Dioden nicht gleich ist, der Regler muß jedoch die bestimmte, eingesetzte Zener-Diode verwenden. Dazu enthält der Regler eine aus Widerständen aufgebaute Spannungsteiler-Erfassungsschaltung und das System einschließlich des inneren Reglers und der Zener-Diode ist so ausgelegt, daß das Einstellen eines Widerstandes des Spannungsteilers die Spannungs-Einsetzpunkte der Komparatoren in bezug auf die vorliegende Durchbruchsspannungsgröße der in dem Reg-
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ler verwendeten Zener-Diode genau einstellt.
Das erfindungsgemäße Generatorspannungsregelsystem ist auch temperaturkompensiert. Das System enthält Einrichtungen zum Erfassen der Batteriespannung und eine Zener-Diode zur Erzeugung einer Referenzspannung. Die Batterie- und die Zener-Referenzspannung werden verglichen, um den Feldstrom zu steuern und um die einzelnen Fehleranzeigekomparatoren zu betreiben. Das System ist so ausgelegt, daß die entwickelten Spannungen, die die Batteriespannung und die Zener-Spannung darstellen, sich bei Temperaturänderungen in gleicher Richtung ändern.
Als weiteres Merkmal der Erfindung ist die Einfügung eines Haltekreises und eines Haltesteuerkreises anzusehen, der bei bestimmten Fehlerbedingungen so arbeitet, daß ein Fehleranzeiger, beispielsweise eine Anzeigelampe, im erregten Zustand gehalten wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild, teilweise als Blockschalt-, bild ausgeführt, eines Kraftfahrzeug-Batterieladesystems mit dem Spannungsregel- und Fehleranzeigesystem nach der Erfindung, und
Fig. 2 ein schematisches Schaltbild des in Fig. 1 gezeigten Systems, wobei die in Fig. 1 gezeigten Blockbestandteile als Schaltungen ausgeführt sind.
Fig. 1 zeigt einen Wechselstromgenerator 10, der durch den Motor eines Kraftfahrzeugs angetrieben wird. Der Generator besitzt drei in Sternschaltung verbundene Ausgangsphasenwicklungen 12 und eine Feldwicklung 14. Die drei Phasenausgangswicklurigen 12 können auch in Dreieckform miteinander verbunden sein. Eine Feldentladungs-
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diode 15 liegt über der Feldwicklung 14. Die drei Phasenwicklungen 12 sind mit den Wechselstrom-Eingangsklemmen 16 einer Dreiphasen-Vollwellen-Gleichrichterbrücke 18 verbunden. Der Brückengleichrichter 18 besteht aus drei positiven Siliziumdioden 20 und drei negativen Siliziumdioden 22. Die Anoden der Dioden 22 sind gemeinsam mit Masse verbunden, während die Kathoden der Dioden mit einer Gleichspannungs-Ausgangsklemme 24 gemeinsam verbunden sind. Die Klemmen 24 und Masse ergeben die Gleichspannungs-Abgabeklemraen und liegen an einer Kraftfahrzeugbatterie 26. Zu diesem Zweck ist ein Leistungsversorgungsleiter 28 mit einer Verbindungsstelle 30 verbunden, die wiederum mit der positiven Klemme der Speicherbatterie 26 verbunden ist.
Die Feldleistung zur Erregung der Feldwicklung 14 wird durch drei Hilfsdioden 32 erzielt, die manchmal als Diodentrio bezeichnet werden. Die Anoden dieser Dioden 32 sind mit den Wechselspannungs-Eingangsklemmen des Brückengleichrichters 18 verbunden, während die Kathoden dieser Dioden gemeinsam an eine Verbindungsstelle 34 geführt sind. Die Verbindungsstelle 34 ist mit einer Feldklemme F+ des Spannungsreglers und durch diese Feldklemme F+ mit einer Seite der Feldwicklung 14 verbunden. Die gegenüberliegende Seite der Feldwicklung 14 ist mit einer Reglerfeldklemme F- verbunden. Die F- Klemme ist über einen Leiter '38 mit einer Seite eines Feldstromschalters 36 verbunden. Die gegenüberliegende Seite des Feldstromschalters 36 ist über einen Stromerfassungswiderstand, der später näher beschrieben wird und einen Teil eines Feldstrom-Erfassungskreises 39 bildet, an Masse gelegt. Mit der beschriebenen Anordnung erscheint zwischen der Klemme F+ und Masse eine Felderregungs-Gleichspannung, die durch die drei Hilfsdioden 32 und die drei negativen Dioden 22 erzeugt wird. Wenn der Feldstromschalter 36 leitet, ergibt sich ein Strompfad zur Erregung der Feldwicklung 14 von der positiven Klemme 34 über die Feldklemme F+, durch die Feldwicklung 14, die Feldklemme F-, den Leiter 38, durch den Feldstromschalter 36 und dann durch den Stromsensor 39 an Masse. Wie im einzelnen weiter beschrieben wird, schaltet der Feldstromschalter 36 den Feldstrom zur Steuerung der
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Generatorspannung, um damit die zwischen der Verbindungsstelle 30 und Masse erscheinende Spannung auf einen gewünschten Regelwert einzuregeln.
Das Schalten des Feldstromschalters 36 wird so gesteuert, daß die Spannung zwischen der Verbindungsstelle 30 und Masse, d.h. die Ladespannung für die Batterie 26 auf einen vorbestimmten Regelwert, der temperaturabhängig ist, gehalten wird. Zu diesem Zweck ist die Verbindungsstelle 30 mit einer Sensorklemme S des Spannungsreglers verbunden und diese Klemme ist wiederum mit einem Leiter 40 verbunden. Der Leiter 40 ist mit einem temperaturabhängigen Spannungsteiler 42 verbunden und dieser ist wiederum mit einem Pufferverstärker 44 verbunden, der eine Spannung an einen Leiter 46 abgibt, welche eine Funktion der Spannung zwischen der Verbindungsstelle 30 und Masse, beeinflußt durch die Temperatur ist. Der temperaturabhängige Spannungsteiler 42 bewirkt eine Erhöhung der dem Pufferverstärker 44 zugeführten Spannung, wenn die Temperatur des Spannungsreglers ansteigt. Der Leiter 46 ist mit einer Leitung 48 verbunden und diese Leitung ergibt eine Eingangsspannung für einen Überspannungskomparator 50 und einen Unterspannungskomparator 52 sowie einen Regelkomparator 68. Der Leiter 40 ist gleichzeitig mit einem internen Regler und Schalter 54 verbunden. Das Schaltzeichen oder der Schaltzeichenblock 54 ist mit einer Referenz-Zener-Diode 56 verbunden und das Ausgangssignal der Referenz-Zener-Diode wird über Leitung 60 weitergegeben. Die Leitung 60 ist an der Verbindungsstelle 64 mit einer Leitung 62 verbunden. Die Leitung 62 ist mit dem Überspannungskomparator 50, dem Unterspannungskomparator 52, dem Regelkomparator 68 und einem Komparator 66 verbunden, wobei letzterer die an der Leitung 62 herrschende Spannung mit der Spannung an der Verbindungsstelle 34 vergleicht und anzeigt, wenn die Spannung an der Verbindungsstelle 34 geringer als die Spannung im Leiter 62 ist. Der Komparator 66 wurde so bezeichnet, daß angezeigt ist, daß er in Betrieb gesetzt wird, wenn die F+ Spannung geringer als ca. 6 Volt ist.
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Der Regelkomparator 68 steuert das Schalten des Feldstromschalters 36t um dadurch die Ausgangsspannung des Systems zu regeln. Die Referenz-Zenerdiodenspannung, die über den Leiter 60 zugeführt wird, liegt an einem Eingang des Regelkomparators 68 an und dem anderen Eingang wird über den Leiter 48 eine Spannung zugeführt, die die an der Verbindungsstelle 30 herrschende Spannung repräsentiert. Das Ausgangssignal des Regelkomparators wix"d an eine Ausgangsschaltung 70 angelegt, die wiederum den Schaltzustand des Feldstromschalters 36 steuert. Wenn so die Spannung des Leiters 48 die Spannung des Leiters 60 überschreitet, steuert der Regelkomparator 68 die Ausgangsschaltung 70 so, daß der Feldstromschalter gesperrt wird. Wenn die Ausgangsspannung des Systems abnimmt, nimmt auch die Spannung des Leiters 48 ab, und wenn diese Spannung um eine vorbestimmte Größe abgefallen ist, wird die Ausgangsschaltung 70 vom Regelkomparator 68 wieder so angesteuert, daß der Feldstromschalter 36 leitet. Der Feldstromschalter 36 schaltet also ein und aus, um die Spannung an der Verbindungsstelle 30 an dem gewünschten Regelwert zu halten.
Die Klemme F+, an der eine Spannung herrscht, die der an der Verbindungsstelle 34 entspricht, ist mit einer Leitung 72 verbunden. Diese Leitung führt wiederum zu einer Verbindungsstelle 74 mit den Leitungen 76 und 78. Wenn der Generator eine Ausgangsspannung abgibt, führt die Leitung 72 eine Gleichspannung zum internen Regler und Schalter 74 über die Leitung 78, zum Komparator 66 über die Leitung 81 und zu einer Spannungssensorschaltung 79 über die Leitung 76. Die Spannungssensorschaltung 79. spricht an, wenn die Spannung der Klemme F+ größer als ein vorbestimmter Wert ist, beispielsweise größer als 24 V bei einem 12 V-System ist. Ein Ausgangssignal der Schaltung 79 wird über eine Leitung 80 abgegeben, die mit der Leitung 82 verbunden ist. Einen weiteren Ausgang der Sensorschaltung 79 bildet eine Leitung 84, und ferner ist die Sensorschaltung 79 noch mit einem Haltekreis und einer Haltekreisschaltung 86 über die Leitung verbunden. Wenn die Spannung an der Klemme F+ 24 V überschreitet, steuert das Ausgangssignal über Leitung 84 die Ausgangs-
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schaltung 70 so, daß wiederum der Feldstrom auf einen Wert hin begrenzt wird, der die Felderregungsspannung zwischen der Klemme F+ und Masse auf beispielsweise 24 V begrenzt, so daß die Komponenten des Reglers, die zwischen der Klemme F+ und Masse angeordnet sind, nicht zerstört werden. Zusätzlich beaufschlagt das Ausgangssignal auf Leitung 80 die Leitung 82, die mit einer Lampen-Ansteuerung 90 über die Leitung 92 verbunden ist. Weiter wird ein Signal auf den Haltekreis und die Haltekreissteuerung 86 von der Sensorschaltung 79 über die Leitung 88 abgegeben, deren Zweck später beschrieben wird. Der Unterspannungskomparator 52 ist über eine Leitung 53 mit diesem Haltekreis und der Haltekreissteuerung 86 verbunden.
Der Signalindikator zur Anzeige unterschiedlicher Fehlerzustände im System besteht in Form einer Signallampe 94, die zwischen der Verbindungsstelle 96 und einer Lampenklemme L des Spannungsreglers liegt. Die Verbindungsstelle 96 ist mit einem Leiter 98 verbunden, die wiederum zu einer Klemme R des Spannungsreglers führt. Ein Widerstand 100 liegt zwischen der Klemme R und der Klemme F+ des Spannungsreglers. Der Leiter 98 liegt in Reihe mit einem handbetätigbaren Zündschalter 1O2 des elektrischen Cystems des Kraftfahrzeuges und die andere Seite dieses Schalters ist über einen Leiter 104 mit der Verbindungsstelle 30 verbunden. Die Lampen-Ansteuerung 90 beeinflußt die Beaufschlagung oder Einschaltung der Lampe 94. Wenn der Zündschalter geschlossen ist, kann die Lampe 94 von der Verbindungsstelle her mit Strom versorgt werden, vorausgesetzt, daß die Lampen-Ansteuerung 90 einen Leitpfad zwischen der Lichtklemme L und Masse bildet. Wie später beschrieben wird, gehört zur Lampen-Ansteuerung 90 ein Transistor, der bei bestimmten Betriebsbedingungen in den Leitzustand gesteuert wird, um die Lampe 94 zu beaufschlagen. Die Lampen-Ansteuerung 90 ist mit dem Überspannungskomparator 50, mit der Ausgangsleitung 80 der Sensorschaltung 79 und über die Leitung 106 mit dem Ausgang des Komparator s 66 verbunden. Ferner ist die Lampen-Ansteuerung auch mit
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dem Haltekreis und der Haltekreissteuerung 86 verbunden.
In Fig. 2 sind die Einzelschaltungen der in Fig. 1 als Blöcke dargestellten Kreise oder Schalteinheiten dargestellt und sie werden im folgenden beschrieben. Dabei werden die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 benutzt, um entsprechende Elemente einwandfrei zu identifizieren.
Der temperaturabhängige Spannungsteiler 42 besteht aus den Widerständen 110, 112 und 114. Parallel zum Widerstand 112 liegt ein Widerstands-Thermistor 115 mit einem negativen Temperaturkoeffizienten. Die beschriebene Anordnung bildet einen Spannungsteiler, der zwischen der Klemme S des Spannungsreglers und Masse (und damit zwischen der Verbindungsstelle 30 und Masse) sitzt. Damit entwickelt der Spannungsteiler eine Spannung, die eine Funktion der zwischen der Verbindungsstelle 30 und Masse herrschenden Spannung, d.h. der Ladespannung für die Batterie 26 ist. Dieser Spannungsteiler besteht aus Widerständen mit relativ hohen Widerstandswerten und liegt dauernd in der dargestellten Weise parallel zur Batterie. Bei einem 12 V-System kann der Widerstand 110 den Wert 5000 0hm, der Widerstand 112 den Wert 5000 0hm und der Widerstand 114 den Wert 10 000 0hm besitzen. Der Widerstandsthermistor 115 mit negativem Temperaturkoeffizient kann einen Widerstandswert im Bereich von 20 bis 25 Tausend 0hm besitzen, wobei der Widerstandswert in diesem Bereich mit ansteigender Temperatur abnimmt. Wegen des hohen Widerstandswertes des Spannungsteilers tritt nur eine geringe oder kaum merkliche Batterieentladung bei stillgelegtem Kraftfahrzeug ruf.
Die an der Verbindungsstelle 116 des Spannungsteilers herrschende Spannung ändert sich als Funktion der Ausgangsspannung des Generators 10 und als Funktion der Temperatur des Spannungsreglers. Wenn die Temperatur des Reglers ansteigt, nimmt der Widerstand des Thermistors 115 ab und demzufolge steigt die Spannung an der Verbindungsstelle 116 bei einer bestimmten Festspannung zwi-
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sehen Verbindungsstelle 30 und Masse an. Wenn die Temperatur des Reglers abnimmt, steigt der Widerstand des Thermistors 115 an und die an der Verbindungsstelle 116 herrschende Spannung nimmt bei einer bestimmten Spannung zwischen Verbindungsstelle 30 und Masse ab. Insgesamt verändert sich das Spannungsteilerverhältnis mit der Temperatur so, daß die Spannung an der Verbindungsstelle 116 sich mit der Temperatur ändert und es ergibt sich so, daß die Batterieladespannung an der Verbindungsstelle 30 bei einem höheren Regelwert gehalten wird, wenn die Reglertemperatur niedriger ist und bei einem geringeren Regelwert, wenn die Reglertemperatur höher ist.
Der Spannungsteiler kann so abgewandelt werden, daß ein (nicht dargestellter) Widerstand von etwa 5000 Ohm in Reihe zu dem Thermistor 115 und mit diesem parallel zum Widerstand 112 liegt. Dadurch ergibt sich eine relativ flache Abhängigkeit des Spannungsteilers bei hohen Reglertemperaturen.
An der Verbindungsstelle 116 ist ein Leiter 118 angeschlossen. Ein Kondensator 119 ist zwischen, den Leiter 118 und Masse eingesetzt. Der Leiter 118 führt zum Basisanschluß eines NPN-Transistors 120, der einen Püfferverstärker bildet. Der Emitter dieses Transistors ist über einen Widerstand 123 mit Masse verbunden, während sein Kollektor über den Widerstand 121 mit dem Leiter 184 verbunden ist. Außerdem ist der Emitter des Transistors 120 mit der Basis eines Transistors 374 und einem Leiter 126 (Verbindungsstelle 384) verbunden.
Der Transistor 120 bildet mit den Kollektor- bzw. Emitter-Widerständen 121 bzw. 123 den Pufferverstärker, der in Fig.1 durch den Block 44 dargestellt ist. Der Zweck dieses Pufferverstärkers besteht darin, eine Belastung des Spannungsteilers 42 zu beseitigen und dies wird dadurch erfüllt, daß der Transistor 120 als Emitterfolger geschaltet ist, wobei sich eine hohe Eingangsimpedanz ergibt.
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Die Spannung an der Verbindungsstelle 384 und im Leiter 126 ist die Emitterspannung des Transistors 120. Diese Spannung ändert sich mit der Veränderung der Spannung an der Verbindungsstelle 116 und ist um den Spannungsabfall V. an der Basis-Emitterstrecke des Transistors 120 niedriger als diese. Der Spannungsabfall V, des Transistors 120 ändert sich mit der Temperatur des Reglers. Wenn die Reglertemperatur ansteigt, nimmt der Spannungsabfall V, des Transistors 120 ab, so daß die Spannung an der Verbindungsstelle 384 entsprechend dem geringer werdenden Spannungsabfall ansteigt. Die Spannung, die im Leiter 126 entsteht, wird mit der Referenz-Zenerdiodenspannung in verschiedenen Teilen der Schaltung des Reglers verglichen, wie im einzelnen nachher beschrieben wird, und der sich mit der Temperatur ändernde Spannungsabfall V, des Transistors 120 wird dazu benutzt, die positiv von der Temperatur abhängende Zenerspannung der Zener-Diode in einer später im einzelnen beschriebenen Weise auszugleichen.
Der interne Regler und Schalter, Block 54 in Fig. 1, besteht aus den Transistoren 128, 130, 132 und 134. Der Eingang für diesen Schaltkreis erfolgt von dem Leiter 40 her und umfaßt einen Widerstand 140 sowie einen Leiter 142. Ein Kondensator 144 liegt zwischen dem Leiter 142 und Masse.
Zur Schaltfunktion des Kreises 54 ist zu sagen, daß der Basisanschluß des NPN-Transistors 130 mit einem Widerstand 146 und einem weiteren Widerstand 152· verbunden ist, wobei letzterer an der anderen Seite an Masse liegt. Der Widerstand 146 steht in Verbindung mit einem Leiter 148, der wiederum über den Widerstand 150 und den Leiter 153 mit der Klemme F+ verbunden ist. Ein Kondensator 151 liegt zwischen dem Leiter 148 und Masse.
Die Klemme F+ ist mit einer Seite des Widerstandes 100 und der Verbindungsstelle 34 verbunden.
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Wenn der Schalter 102 vor dem Starten des Fahrzeugmotors geschlossen wird, wird über den Widerstand 100 Batteriespannung an die Klemme F+ angelegt. Wie noch im einzelnen erläutert wird, sind die Transistoren 284 und 288 dann in den Leitfähigkeitszustand vorgespannt, so daß die Feldwicklung 14 von der Batterie 26 her erregt wird. Bei einem 12 V-System beträgt der Spannungsabfall zwischen der Klemme F+ und Masse etwa 3 V. Diese Spannung wird an die Widerstände 146 und 152 angelegt und reicht aus, um den Transistor 130 leitfähig zu machen. Wenn der Motor läuft und den Generator antreibt, wird an der Verbindungsstelle 34 durch die Dioden 32 eine genügend große Spannung entwickelt, um den Transistor 130 im Leitfähigkeitszustand zu halten. Wenn der Schalter 102 zum Abstellen des den Generator antreibenden Motors geöffnet wird, fällt die Spannung an der Verbindungsstelle 34 unter den Wert ab, der zur Aufrechterhaltung der Leitfähigkeit des Transistors 130 erforderlich ist, so daß der Transistor 130 gesperrt wird.
Bei leitfähigem Transistor 130 kann Strom durch die Widerstände 154 und 156 fließen und die über dem Widerstand 154 abfallende Spannung, die gleichzeitig zwischen Emitter und Basis des PNP-Transistors 128 liegt, ergibt eine Vorwärtsspannung dieses Transistors 128 für dessen Emitter-Kollektorstrecke. Der Leitzustand des Transistors 128 ergibt wieder eine Vorwärts-Vorspannung für den in Reihe liegenden NPN-Regeltransistor 132 über den Widerstand 129. Der Emitter des Transistors 132 ist mit dem Leiter 162 verbunden und sein Kollektor mit dem Leiter 142. Der Leitzustand des Transistors 132 wird durch den Leitzustand des NPN-Transistors 134 beeinflußt und dieser wird wieder durch die zwischen Basis und Emitter vorhandene Spannung beeinflußt. Die Basisspannung des Transistors 134 wird durch einen aus den Widerständen 158 und 160 gebildeten Spannungsteiler bestimmt, da die Basis mit der Verbindungsstelle 161 zwischen diesen beiden Widerständen verbunden ist. Der Emitter des Transistors 134 ist mit dem Leiter 166 verbunden und zwischen diesem Leiter 166 und Masse sitzt eine Zener-Diode 170. Ein Widerstand
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mit ca. 6000 Ohm liegt zwischen den Leitern 162 und*166 und bildet einen Strompfad für die Zener-Diode 170. Der der Zoner-Diode 170 zugeführte Strom liegt in der Größe von 0,5 bis 1 mA, um die Zener-Diode auf eine?n stabilen Arbeitspunkt zu bringen. Die Emitterspannung des Transistors 134 entspricht der Durchbruchspannung der Zener-Diode 170. Diese Durchbruchspannung steigt mit der Temperatur an, jedoch wird dieser Effekt durch die mit ansteigender Reglertemperatur abnehmende Basis-Emitter spannung V, des Transistors 134 ausgeglichen. Wenn die Ausgangsspannung am Leiter 162 über einen erwünschten Regelwert hin ansteigt, wird die Leitfähigkeit des Transistors 134 erhöht, wodurch sich die Basisspannung des Transistors 132 verringert, so daß dessen Leitfähigkeit abnimmt. Dadurch verringert sich die Spannung am Leiter 162 und die Schaltung ist so ausgelegt, daß der Leitzustand des Transistors 132 so beeinflußt wird, daß die am Leiter 162 herrschende Spannung im wesentlichen konstant bei ca. 8,2 V bei einem 12 V-Batterieladesystem gehalten wird, wenn die Durchbruchspannung der Zener-Diode 170 bei ca. 6 V liegt. Die Höhe der am Leiter 162 herrschenden Spannung hängt von der Größe der Durchbruchspannung der Zener-Diode 170 ab und diese Durchbruchspannung kann bei einzelnen Zener-Dioden verschieden sein. Darauf wird später näher eingegangen.
Der erfindungsgemäße Regler enthält einen PNP-Transistor 138, dessen Basis mit dem Leiter 164 und dem Emitter eines PNP-Transistors 136 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 138 ist (Verbindungsstelle 163) mit der Basis des Transistors 136 verbunden und zwischen der Verbindungsstelle 163 und dem Leiter 166 sitzt ein Widerstand. Wie bereits erwähnt, ist die Zener-Diode 170 zwischen dem Leiter 166 und Masse eingesetzt. Die Verbindungsstelle 172, die mit der Kathode der Zener-Diode 170 verbunden ist, nimmt eine Spannung gegen Masse an, die gleich der Durchbruchspannung der Zener-Diode ist, die hier mit ca. 6 V angenommen wird. Diese Spannung wird, abgesehen von der kleinen temperaturabhängigen Änderung infolge der sich ändernden Reglertemperatur, im wesentlichen konstant sein. Die vom
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Block 56 in Fig. 1 abgegebene Zener-Referenzspannung entspricht der Spannung zwischen der Verbindungsstelle 172 und Masse. An der Verbindungsstelle 172 ist ein Leiter 174 angeschlossen. Wie später noch näher erläutert wird, wird die dann auftretende Referenzspannung verschiedenen Elementen des Systems zugeführt und mit der Spannung des Leiters 126 verglichen, um die Ausgangsspannung des Generators zu regeln und gleichzeitig verschiedene Fehleranzeigen zu schaffen.
Die am Leiter 162 auftretende geregelte Spannung wird auch einem Leiter 180 mitgeteilt, der wiederum mit den Leitern 182 und 184 in Verbindung steht. Die durch die Verbindung mit der Basis des Transistors 138 sich ergebende Spannung des Leiters 164 wird der Basis eines Doppelkollektor-PNP-Transistors 190 angelegt sowie einem Leiter 186 mitgeteilt, der wiederum mit der Basis eines Doppelkollektor-PNP-Transistors 188 verbunden ist. Der Transistor 138 ist zwar als Einzelkollektor-Transistor dargestellt, ist jedoch in der tatsächlichen Ausführung ein Doppelkollektor-PNP-Quertransistor, bei dem die Kollektoren miteinander verbunden sind. Der Emitter des Transistors 136 ist mit der Basis des Transistors 138 verbunden, und die Basis des Transistors 136 und die Kollektoren des Transistors 138 sind an der Verbindungsstelle 163 zusammengeführt. Ein Anwachsen des Kollektorstromes des Transistors 138 ergibt einen Anstieg der Spannung an der Verbindungsstelle 163, und eine Abnahme des Kollektorstromes des Transistors 138 ergibt eine Abnahme der Spannung an der Verbindungsstelle 163. Dadurch wird der Leitzustand des Transistors 136 so beeinflußt, daß Kollektorstrom und Basisspannung des Transistors 138 im wesentlichen konstant gehalten werden. Das bedeutet, daß die Spannung an den Leitern 164 und 186 konstant bleibt und es wurde bereits erwähnt, daß diese Leiter jeweils mit der Basis des Transistors 190 bzw. der Basis des Transistors 188 verbunden sind.
Der Überspannungskomparator 50 besteht aus den Doppelkollektor-Quer-PNP-Transistoren 190 und 192, dem PNP-Transistor 194 und
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den NPN-Transistoren 196 sowie 198. Dieser Überspannungskomparator vergleicht die Spannung des Leiters 126, die die an der Batterie 26 anliegende Spannung repräsentiert, mit der Referenzspannung, die durch die Zener-Diode 170 an der Verbindungsstelle 172 geschaffen wird. So ist die Basis des Transistors 194 mit dem Leiter 126 verbunden und die Emitter der Transistoren 196 und sind über einen Widerstand 200 mit der Referenzspannung (Leiter 174) verbunden. Der Kollektor des Transistors 198 ist mit der Basis des Transistors 192 über den Widerstand 202 verbunden und ein Widerstand 204 liegt zwischen Emitter und Basis des Transistors 192. Die Basis und eine Kollektorelektrode des Transistors 192 sind miteinander verbunden. Der Kollektorstrom der Kollektoren des Transistors 192 ist im wesentlichen gleich und diese Ströme werden durch die Rückkoppelverbindung zwischen einem Kollektor und der Basis des Transistors 192 im wesentlichen konstant gehalten. Der Transistor 190 arbeitet als Konstantstromquelle für die Transistoren 194, 196 und 198.
Wenn die Spannung, die im Leiter 126 herrscht und die eine herabgeteilte Darstellung der Batteriespannung ist, die Referenzspannung an Leiter 174 so übersteigt, daß ein Überspannungszustand bezeichnet wird, sollte das System dem Fahrer anzeigen, daß die Batterie überladen wird. Z.B. ergibt eine Spannung an der Verbindungsstelle 30, die ca. 1,5V höher liegt als die erwünschte Regelspannung bei einer gegebenen Temperatur bereits eine Überspannungsanzeige. Während dieses Überspannungs-Betriebszustandes wird die Emitterspannung des Transistors 194 gegenüber der Emitterspannung des Transistors 196 so weit erhöht, daß es ausreicht, um den Transistor 196 in Leitfähigkeit vorzuspanner, wodurch wiederum der Transistor 198 gesperrt wird. Bei gesperrtem Transistor 198 wird auch der Doppelkollektor-PNP-Transistor 192 in Sperrichtung vorgespannt. Dadurch wird wieder die Lampe 94 in später zu beschreibender Weise eingeschaltet.
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Die Lampe 94 ist mit der Klemme L des Spannungsreglers verbunden, welche wiederum mit dem Kollektor eines NPN-Transistors 210 in Verbindung steht. Die Basis des Transistors 210 ist mit einem Leiter 211 verbunden und zwischen diesem Leiter 211 und der Klemme F+ des Reglers sitzt ein Widerstand 212; damit erhält der Leiter 211 die Diodentrio-Spannung an Verbindungsstelle 34. Die Basis des Transistors 210 ist auch über den Leiter 211 mit einem Leiter 214 verbunden, der wiederum mit dem Kollektor eines NPN-Transistors 216 verbunden ist. Der Leiter 214 ist noch mit dem Emitter eines NPN-Transistors 218 verbunden, dessen Kollektor über einen Widerstand 220 mit dem Leiter 162 verbunden ist. Die Basis des Transistors 218 ist über einen Widerstand 224 mit dem Leiter 222 verbunden. Die Basis des Transistors 216 ist mit dem Emitter des NPN-Transistors 226 verbunden. Der Kollektor des Transistors 226 ist über einen Widerstand 228 mit dem Leiter 148 verbunden, während die Basis des Transistors 226 über einen Widerstand 230 mit einer Kollektorelektrode des Transistors 192 und ferner direkt mit einem Leiter 232 verbunden ist.
Wenn der Transistor 210 leitet, d.h. wenn seine Kollektor-Emitterstrecke Strom führt/ kann bei geschlossenem Schalter 102 die Lampe 94 beaufschlagt werden. Wenn die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 216 leitet, wird der Basistreiberstrom für den Transistor 210 von diesem Transistor abgeleitet, so daß dieser gesperrt wird. Die Transistoren 226 und 216 können in Leitfähigkeit vorgespannt werden, wenn der Transistor 192 leitet, wodurch die Lampe 94 im nichtbeaufschlagten Zustand gehalten wird. Zusätzlich ist zu sehen, daß dann, wenn der Transistor 218 leitet, der Transistor 210 über den Leiter 214 so vorgespannt wird, daß seine Basis-Emitterstrecke leitet. Der Leitzustand des Transistors 218 wird durch die Spannung des Leiters 222 beeinflußt, und diese Spannung ändert sich so, wie es später beschrieben wird. .
Zusammengefaßt ist zu sagen, daß unter der Annahme, daß der Transistor 218 gesperrt ist, ein Überspannungszustand den normal leitenden Transistor 192 in gesperrtem Zustand vorspannt, wodurch die
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Transistoren 216 und 226 ebenfalls in nichtleitenden oder Sperrzustand vorgespannt werden, wodurch wiederum der Ableitpfad von der Basis-Emitterstrecke des Transistors 210 entfernt bzw. gesperrt wird, so daß der Transistor 210 in Leitfähigkeit vorgespannt wird, so daß die Lampe 94 zur Anzeige des Überspannungszustandes beaufschlagt wird.
Der Regelkomparator 68 besteht aus den lateralen oder Quer-PNP-Transistoren 240 und 244 und den NPN-Transistoren 242 und 246. Die Emitter der Transistoren 240 und 244 sind an einer Verbindungsstelle 248 zusammengefaßt und diese Verbindungsstelle ist über einen Widerstand 250 mit einem Leiter 182 verbunden. Der Emitter des Transistors 246 ist mit dem Leiter 252 verbunden und der Emitter des Transistors mit dem Leiter 254. Die Basis des Transistors 240 ist an der Verbindungsstelle 172 und damit an der Zener-Referenzspannung .angeschlossen. Die Basis des Transistors 244 ist über den Leiter 260 mit dem Leiter 126 verbunden, so daß diese Basis eine Spannung empfängt, die die Batteriespannung an Leitung 126 repräsentiert. Der Emitter des Transistors 240 ist mit dem Kollektor des Transistors 242 und der Kollektor des Transistors 240 mit der Basis des Transistors 242 verbunden. Auf gleiche Weise sind Verbindungen zwischen den Transistoren 244 und hergestellt. Die NPN-Transistoren 242 und 246 erhöhen den Gewinn bzw. Verstärkungsfaktor der lateralen PNP-Transistoren 240 und 244.
Der Regelkomparator ist mit der Ausgangsschaltung 70 verbunden, die die NPN-Transistoren 270 und 272 umfaßt. Die Widerstände 274 bzw. 276 verbinden die Basiselektroden der Transistoren 272 bzw. 270 mit Masse. Der Kollektor des Transistors 272 ist mit der Klemme F+ über den Leiter 278, den Widerstand 280 und den Leiter 153 verbunden.Drei in Reihe geschaltete Schutz-Zenerdioden 283, die jeweils eine Durchbruchspannung von ca. 7 bis 8 V besitzen, sind zwischen den Leiter 278 und Masse geschaltet. Diese Dioden begrenzen die Spannung, die zwischen dem Leiter 278 und Masse auftreten kann, auf einen
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Wert, der die mit dem Leiter 278 verbundenen Bauelemente nicht zerstören kann. Der Kollektor des Transistors 270 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 284 über einen Leiter 286 verbunden. Der Leiter 286 verbindet auch den Emitter des Transistors 272 mit der Basis des Transistors 284. Der Kollektor des Transistors 284 ist mit dem Kollektor eines weiteren NPN-Transistors 288 verbunden, und es ist zu bemerken, daß die Transistoren 284 und 288 ein Darlington-Paar bilden und in Reihe mit einem Stromsensorwiderstand 290 mit geringem Wert und in Reihe mit der Feldwicklung 14 über den Leiter 292 liegen. Der Wert des Widerstandes 290' kann annähernd 0,01 Ohm betragen. Die Darlington-Transistoren 284 und 288 bilden den in Fig. 1 gezeigten Feldstromschalter 26 und schalten kontinuierlich in einer noch zu beschreibenden Weise an und ab, um den Strom in der Feldwicklung 14 zu beeinflussen, der durch die zwischen der Verbindungsstelle 34 und Masse entwickelte Spannung geliefert wird.
Die Basis des Transistors 272 ist mit dem Emitter des Transistors 246 über einen Widerstand 300 verbunden. Der Emitter des Transistors 242 ist mit der Basis des Transistors 270 über einen Widerstand 302 und einen Leiter 304 verbunden.
Wenn die Spannung des Leiters 126 die am Leiter 174 auftretende Referenzspannung um einen vorbestimmten Wert übertrifft, läßt der Regelkomparator 68 den Transistor 246 in den, nichtleitenden und den. Transistor 242 in den leitenden Zustand vorspannen. Bei diesem Betriebszustand liegt die Emitterspannung des leitenden Transistors 242 an der Basis-Emitterstrecke des Transistors 270 über den Widerstand 302, den Leiter 304 und den Widerstand 276, so daß der Transistor 270 leitet. Der leitende Transistor 270 leitet den Basis-Emitterstrom der Transistoren 284 und 288 ab. Gleichzeitig wird der Transistor 246 in Sperrichtung vorgespannt, so daß dadurch der Transistor 272 nichtleitend gehalten wird. Entsprechend wird der Basistreiberstrom·, der sonst durch den Transistor 272 den Transistoren 284 und 288 über den Leiter 286 zugeführt werden könnte, abgeschnitten und der Leitzustand
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des Transistors 270 stellt weiter sicher, daß die Transistoren 284 und 288 abgeschaltet bleiben. So werden bei einem Anstieg der Spannung an der Verbindungsstelle 30 auf einen vorbestimmten Wert die Transistoren 284 und 288 in Sperrichtung vorgespannt, um den Feldstrom abzuschalten. Wenn die Ausgangsspannung des Systems nun abfällt, fällt auch die Spannung des Leiters 126 ab und bei einem vorbestimmten Wert bringt der Regelkomparator die Transistoren 288 und 284 wieder in den leitenden Zustand. Während dieser Betriebsart wird der Transistor 246 in den Leitzustand vorgespannt und seine Kollektor-Emitterstrecke ergibt den Basistreiberstrom für die Basis-Emitterstrecke des Transistors 272, um diesen in den Leitfähigkeitszustand zu bringen. Gleichzeitig wird der Transistor 242 in nichtleitenden Zustand vorgespannt, so daß der Basistreiberstrom vom Transistor 270 abgenommen wird, dieser wiederum in nichtleitenden Zustand kommt und nicht mehr den Basis-Emitterstrom von den Transistoren 284 und 288 abzieht. Damit sind die Transistoren 284 und 288 so vorgespannt, daß Feldstrom wieder durch die Feldwicklung 14 fließt. Das System fährt im Normalzustand fort, das Abschalten und Anschalten der Transistoren 284 und 288 in der beschriebenen Weise zu verursachen, um die erforderliche Regelspannung zwischen der Verbindungsstelle 30 und Masse aufrechtzuerhalten.
Zum Betrieb des Regelkomparators ist zu sagen, daß die Transistoren 240 und 244 so geschaltet sind, daß sie als Differentialverstärker für die an der Verbindungsstelle 172 bzw. dem Leiter 260 herrschenden Spannungen arbeiten, wobei die Transistoren 242 bzw. 246 die Ausgangssignale des Transistors 240 bzw. 244 verstärken. Obwohl der durch die Transistoren 240 und 244 und die zugeordneten Schaltelemente geschaffene Differentialverstärker ein linear ansprechender Kreis sind, schaltet er während des Regelbetriebes. Das System ist so ausgelegt, daß eine Änderung von 50 bis 100 mV an der Verbindungsstelle 30 einen Schaltbetrieb herbeiführt. Die Welligkeit der an der Verbindungsstelle 30 anliegenden Spannung, die ja eine
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gleichgerichtete Wechselspannung ist, liegt jedoch in der Größenordnung von 200 mV, so daß der aus den Transistoren 240 und 242 bestehende Differentialverstärker dauernd umgeschaltet wird. Wenn der Transistor 240 leitfähig vorgespannt ist, läßt er den Transistor 242 leiten, da die Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 240 in Reihe mit der Basis-Emitterstrecke des Transistors 242 liegt. In gleicher Weise trifft dies auch auf die Transistoren 244 und 246 zu, d.h. wenn der Transistor 244 leitet, wird auch der Transistor 246 in Leitfähigkeit vorgespannt. Es trifft auch zu, daß entweder die Transistoren 240 und 242 beide leitfähig sind, während die Transistoren 244 und 246 beide gesperrt sind, oder umgekehrt. An den Emittern der beiden Transistoren liegt eine regulierte Spannung B+ über Leitung 182, Widerstand 250 und Verbindungsstelle 248 an. Die Basisspannung des Transistors 240 ist die Zener-Durchbruchspannung von der Verbindungsstelle 172 und die Basisspannung des Transistors 244 ist eine heruntergeteilte Repräsentierung der Batteriespannung von Leitung 126. Wenn eine Spannungs-Darstellung der Batteriespannung (Leiter 126) die Zener-Referenzspannung (Leiter 174), die die Einstellspannung des Reglers ist, übersteigt, sind die Relativspannungen an den Emittern und Basisanschlüssen der Transistoren 240 und 244 so, daß der Transistor 244 gesperrt und der Transistor 240 leitend ist. Wenn die Batteriespannung unter die Zener-Referenzspannung abfällt, wird der Transistor 244 leitend und der Transistor 240 gesperrt.
Die Schaltung 79 (Fig. 1), die dann ins Spiel kommt, wenn die Spannung an der Verbindungsstelle 34, die Spannung F+, beispielsweise größer als 24 V wird, besteht aus Widerständen 310, 312, einer Zener-Diode 314, einem Widerstand 316, Widerständen 318, 320 sowie einem NPN-Transistor 322. Ein Ende des Widerstands 310 ist mit dem Leiter 148 verbunden, der wiederum über den Widerstand 15Q mit der Klemme F+ verbunden ist. Wenn die Spannung an der Klemme F+ einen vorbestimmten Wert, beispielsweise 24 V bei einem 12 V-Ladesystem, überschreitet,
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wird die Zener-Diode 314 leitend und ergibt eine Leitungsvorspannung für die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 322. Der Kollektor dieses Transistors 322 ist mit einem Leiter 232 verbunden, der wiederum an der Basis des Transistors '
226 angeschlossen ist. Daraus ergibt sich, daß dann, wenn die [
F+ Spannung 24 V überschreitet, der Transistor 3 22 in den ·■
Leitfähigkeitszustand getrieben wird, wodurch wiederum die '
Transistoren 226 und 216 gesperrt werden, die Ableitung von der Basis-Emitterstrecke des Transistors 210 weggenommen wird, so daß der Transistor 210 leitfähig wird und deshalb die Sig- ,
nallampe 94 beaufschlagt. }
Der Zustand, daß die F+-Klemmenspannung 24 V überschreitet, [
tritt nicht auf, solange der Regelkomparator 68 einen An- I
stieg der Ausgangsspannung an der Verbindungsstelle 30 erfaßt, da dieser Komparator ja bei der erwünschten Regelspannung, beispielsweise 14 V bei einem 12 V-System, anspricht. Wenn jedoch die Gleichrichter-Ausgangsklemme 24 versehentlich von der Verbindungsstelle 30 abgetrennt wird, erfaßt der Regelkomparator 68 die Batteriespannung, die zu gering ist, um die Steuertransistoren 284 und 288 für den Feldstrom zu sperren. Auf diese Weise wird der Regelkomparator in einen Zustand gebracht, der dauerndes Leitverhalten der Transistoren 284 und 288 ergibt, so daß ein ungesteuerter voller Feldstrom fließt. Wenn dieser Zustand anhaltend zugelassen würde, ergäbe sich eine Steigerung der Spannung an der Verbindungsstelle 34 auf einen Wert, der daran angeschlossene Bestandteile des Reglers zu Schaden bringen könnte. Um dieses zu verhindern, begrenzt dr.s System die Spannung an der Verbindungsstelle 34 gegen Masse auf einen Wert (z.B. 24 V), bei dem keine Bestandteile des Reglers gefährdet sind. Wenn also die Spannung an der Klemme F+ größer als 24 V wird, werden die Transistoren 284 und 288 gesperrt, um den Feldstrom zu unterbrechen. Bei leitfähiger Zener-Diode 314 liegt so eine Spannung an den Leitern 330 und 332 an. Der Leiter 332 ist mit einer Verbindungsstelle 334 zwischen den
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Widerständen 336 und 338 verbunden. Der Widerstand 336 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 340 verbunden, während der Widerstand 338 mit der Basis eines NPN-Transistors 342 verbunden ist. Ein Widerstand 344 verbindet die Basis des Transistors 342 mit Masse. Es ergibt sich, daß dann, wenn die Zener-Diode 314 leitet, beide Transistoren 342 und 340 im Leitfähigkeitszustand sind. Bei leitendem Transistor 3 40 ergibt sich ein Basistreiberstrom für den Transistor 270 über den Leiter 304, so daß der Transistor 270 leitend wird und damit fällt die Basisspannung der Transistoren 284 und 288 auf Massespannung ab. Bei leitfähigem Transistor 342 wird die Basisspannung des Transistors 272 so weit reduziert, daß der Transistor 272 sperrt, dadurch wird der Basistreiberstrom für die Basis-Emitterstrecke^der Transistoren und 288 abgeschnitten. Infolge dieser Auswirkungen werden die Transistoren 284 und 288 gesperrt und unterbrechen den Feldstrom für den Generator. Die Generatorausgangsspannung nimmt nun ab und damit auch die Spannung an der Verbindungsstelle 34. Wenn die Spannung an der Verbindungsstelle 34 so weit abgenommen hat, daß die Zener-Diode 314 nicht mehr leitet, werden die Transistoren 284 und 288 wieder in den Leitfähigkeitszustand versetzt und lassen wieder Feldstrom zur Feldwicklung 14 zu. Der Feldstrom wird auf diese Weise ebenfalls an- und abgeschaltet, um die Spannung an der Verbindungsstelle 34 auf annähernd 24 V unter Beeinflussung der Zener-Diode 314 zu regeln, wobei diese die Spannung zwischen der Verbindungsstelle 34 und Masse erfaßt.
Es ist möglich, daß die Erfassungsklemme S des Spannungsreglers unbeabsichtigt von der Verbindungsstelle 30 getrennt wird, wodurch keine Spannung zum Leiter 40 oder zum Eingangs-Spannungsteiler 42 des Reglers von der Batterie 26 oder der Gleichrichter-Ausgangsklemme 24 gelangt. Auch dadurch wird keineswegs ein andauernder Leitzustand der Transistoren 284 und 288 erreicht, sondern diese Transistoren können im Gegenteil nun nicht mehr in den Lei'tzustand kommen, da keine Basisspannung an die Basis des Transistors 272 vom Leiter 162 über den Wider-
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stand 300 und den Transistor 246 angelegt werden kann. Damit wird bei einer Unterbrechung zwischen dem Leiter 40 und der Verbindung 30 die Nachführung der Batteriespannung an den Leiter 162 abgetrennt. Deshalb werden bei diesem Betriebszustand die Transistoren 284 und 288 gesperrt, sperren den Feldstrom, und der Generator ergibt keine Ausgangsspannung.
Es ist zu bemerken, daß der Leiter 332 mit einer Verbindungsstelle 333 verbunden ist und daß zwischen der Verbindungsstelle 333 und Masse zwei Widerstände 337 und 339 angeschlossen sind. Die Verbindungsstelle zwischen diesen beiden Transistoren ist mit der Basis eines NPN-Transistors 341 verbunden, dessen Emitter an Masse liegt und dessen Kollektor mit der Haltekreis- und Haltekreis-Steuerschaltung 86 verbunden ist. Diese Verbindung wird durch die Leitung 88 in Fig. 1 dargestellt. Wenn die Zener-Diode 314 in den Leitzustand vorgespannt ist, wird auch der Transistor 341 über seine Kollektor-Emitterstrecke leitfähig. Der Zweck dieser Einrichtung wird in Zusammenhang mit einer Beschreibung der Haltekreis- und Haltekreis-Steuerschaltung näher beschrieben.
Der Komparator 66, der dann arbeitet, wenn die F+-Spannung unter einen vorbestimmten Wert von beispielsweise 6 V bei einem 12 V-Ladesystem abfällt, umfaßt einen Widerstand 350, einen Widerstand 352, einen Doppelkollektor-Quer-PNP-Transistor 354, einen Widerstand 356 und einen NPN-Transistor 358. Die am Emitter des Transistors 3 54 angelegte Spannung ist die Zener-Referenzspannung von etwa 6 V, die am Leiter 174 anliegt. Die Spannung an der Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 310 und 312, die über den Widerstand 352 an der Basis des Transistors 354 anliegt, ist proportional der an der Klemme F+ erscheinenden Spannung. Wenn die Spannung an der Klemme F+ unter ca. 6 V abfällt, kommt der Transistor 354 in den Leitfähigkeitszustand. Eine Kollektorelektrode des Transistors 354 ist mit dem Widerstand 356 verbunden und deshalb wird bei leitendem Transistor 354 auch der Transistor 358 in den Leitfähigkeits-
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zustand getrieben und, da sein Kollektor mit dem Leiter verbunden ist, fällt die Spannung des Leiters 232 ab, so daß der die Signallampe ansteuernde Transistor 210 leiten kann. Der andere Kollektor des Transistors 354 ist mit dem Leiter 222 verbunden, der an die Basis des Transistors 218 eine Vorwärtsspannung anlegt. Dadurch kann direkte Spannungsanlage vom Leiter 162 zur Basis des Transistors 210 erfolgen, so daß sichergestellt ist, daß der Transistor 210 in den Leitfähigkeitszustand kommt, wenn die Spannung an der Klemme F+ unterhalb den Wert von 6 V abfällt.
Wenn der Zündschalter 102 geschlossen ist, wird vor dem Starten des Kraftfahrzeugmotors, der den Wechselstromgenerator 10 antreibt, die Lampe 94 eingeschaltet, so daß eine Lampenüberprüfung stattfindet. Wenn der Zündschalter 102 geschlossen ist, liegt Batteriespannung an der Klemme F+ über den Widerstand 100 an, der einen Widerstandswert von 20 Ohm besitzen kann. Die Klemme F+ ist mit der Basis des Transistors 130 über den Leiter 153, den Widerstand 150, den Leiter 148, den Widerstand 146 und den Widerstand 152 verbunden. Der Widerstand 150 kann 200 0hm besitzen, während die Widerstände 146 und 152 Widerstandswerte von 16 0hm bzw. 20 000 0hm annehmen können. Es sollte an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß das Schließen des Schalters 102 bewirkt, daß die Feldwicklung 14 von der Batterie 26 her anfangserregt wird. Damit werden die Transistoren 284 und 288 in Leitfähigkeitsrichtung vorgespannt und die Batterie kann den Feldstrom zur Feldwicklung/über den Widerstand 100 zuführen.
Das System ist weiterhin so ausgelegt, daß bei geschlossenem Schalter 102 und noch nicht laufendem Fahrzeugmotor eine durch die Batterie 26 gelieferte Gleichspannung an der Basis des Transistors 130 anliegt und genügend hoch ist, um diesen in Leitfähigkeit zu treiben, so daß damit auch der Transistor 132 leiten kann, um regulierte Batteriespannung an den Lei-
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ter 162 anzulegen. Während dieses'Betriebszustandes wird der Feldwicklung 14 ein Strom von ca. 0,5 A zugeführt und die Spannung an der Klemme F+ beträgt ca. 3 V. Diese Spannung reicht aus, um den Transistor 130 durch Anlegen dieser Spannung an die Basis des Transistors über die aus den Widerständen 150, 146 und 152 bestehende Kette anzulegen. Die an die Basis des Transistors 354 von der Klemme F+ angelegte Spannung beträgt weniger als 6 V, so daß der Transistor 354 des Unterspannungskomparators 66 für die Klemme F+ leitfähig wird. Bei leitfähigem Transistor 354 wird auch der Transistor 358 leitfähig, so daß die Transistoren 226 und 216 gesperrt werden und einen Basistreiberstrom für die Basis des Transistors 210 zulassen. Bei leitendem Transistor 354 wird auch der Transistor 218 leitfähig vorgespannt, so daß der Transistor 210 vom Emitter des Transistors 218 und vom Widerstand 212 leitfähig vorgespannt wird. Der Transistor 218 ergibt einen Basisstrom für den Transistor 210 zusätzlich zu dem durch den Widerstand 212 gelieferten, um eine Beaufschlagung oder ein Einschalten der Lampe 94 sicherzustellen. Dementsprechend wird die Lampe 94 eingeschaltet und die Feldwicklung 14 erregt, bevor der Motor gestartet wird. Bei diesem Betriebszustand wird Basistreiberstrom an die Basis-Emitterstrecken der Transistoren 284 und 288 geliefert, um diese in den Leitfähigkeitszustand vorzuspannen und zwar von der Batterie 26 über den Widerstand 100, den Leiter 153, den Widerstand 280 mit ca. 400 0hm, die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 272 und den Leiter 286.
Der Unterspannungskomparator 52 besteht aus Widerständen 370 und 372 mit einer Zwischenverbindung 371, einem PNF-Transistor 374, NPN-Transistoren 376 und 378, Widerständen 380 und 382 und einem Doppelkollektor-PNP-Transistor 188. Der Unterspannungskomparator vergleicht die an dem Leiter 174 vorhandene Zener-Referenzspannung mit der Batteriespannung an Lexter 126, wobei letztere der Basis des Transistors 374 über die Verbindungsstelle 384 zugeführt wird. Wenn die Spannung an der Ver-
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bindungsstelle 30 unter den erforderlichen Regelwert soweit abfällt, daß geringe Batteriespannung angezeigt ist, fallen ■sowohl die Spannung an dem Leiter"126 als auch an der Verbindungsstelle 384 auf einen vorbestimmten Wert so ab, daß die Leitfähigkeit des Transistors 374 so weit erhöht wird, daß die Spannung an der Verbindungsstelle 371 bezogen auf die Spannung des Leiters 174 nicht mehr ausreicht, um den · Transistor 376 leitfähig zu halten. Wenn beispielsweise der Regler so eingestellt ist, daß er eine vorgegebene erforderliche Regelspannung an der Verbindungsstelle 30 von z.B. 14V bei einem 12 V-System aufrechterhält, läßt ein Spannungsabfall an der Verbindungsstelle 30 von ca. 0,8 V auf 13,2 V den Unterspannungskomparator aktiv werden. Dieser Spannungsabfall von 0,8 V wird im Spannungsteiler auf ca. 0,4 V an der Verbindungsstelle 116 heruntergeteilt und das reicht aus, um den Unterspannungskomparator zu aktivieren. Der erforderliche Regelwert ändert sich mit der Temperatur infolge der Veränderung des Spannungsteilerverhältnisses des zwischen der Verbindungsstelle 30 und Masse angeschlossenen Spannungsteilers, jedoch wird unabhängig von dem eingestellten Regelwert der Unterspannungskomparator durch einen Spannungsabfall von 0,8 V an der Verbindungsstelle 30 vom erforderlichen Regelwert aktiviert. Bei nichtleitendem oder gesperrtem'Transistor 376 wird der Transistor 378 in Leitfähigkeit vorgespannt, wodurch die Spannung am Leiter 420 erniedrigt wird. Dadurch wird der Transistor 414 der Haltekreis- und Haltekreis-Steuer schaltung 86 leitend und die Auswirkungen werden später beschrieben. Wenn keine Unterspannung auftritt, ist die Spannung an der Verbindungsstelle 371 in bezug zur Spannung an dem Leiter 174 so, daß der Transistor 376 in Leitfähigkeit vorgespannt wird. Dadurch werden die Transistoren 378 und gesperrt. Der Transistor 188 wirkt als Konstantstromquelle. Ein Widerstand 381 mit ca. 8 000 0hm liegt zwischen dem Leiter 174 und Masse.
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Die Feldstrom-Sensorschaltung 39 umfaßt NPN-Transistoren 400 und 402, einen NPN-Transistor 404, dessen Kollektor mit seinem Basisanschluß verbunden ist und Widerstände 401, 406, 408 und 410. Dieser Kreis liegt zwischen dem Leiter 184 und Masse, wobei der Emitter des Transistors 404 mit der Verbindungsstelle 291 durch den Leiter 407 verbunden ist. Die Verbindungsstelle 291 liegt zwischen dem Widerstand 290 und dem Emitter des Transistors 288.
Solange der durch den Widerstand 290 erfaßte Feldstrom unter einem vorbestimmten Wert von beispielsweise 2 A bei einem 12 V-System, liegt,, ist die Spannung an der Verbindungsstelle 291 so beschaffen, daß die Spannung an der Basis des Transistors 402 nicht ausreicht, um den Transistor 402 in Leitfähigkeit vorzuspannen, so daß sich wiederum der Transistor 400 im Leitzustand befindet. Die Spannung an der Basis des Transistors 402 ändert sich mit der Spannungsänderung am Emitter des Transistors 404 und diese Spannung hängt von der Spannung an der Verbindungsstelle 291 ab, die wiederum eine Funktion der Feldstromgröße ist. Wenn der durch den Widerstand 290 fließende Feldstrom den vorbestimmten Wert überschreitet, steigt die Spannung an der Verbindungsstelle 291 an, wie auch die Spannung an den Basisanschlüssen der Transistoren 402 und 404, so daß dann der Transistor 402 in Leitfähigkeit vorgespannt wird, wodurch der Transistor 400 wiederum gesperrt wird. Insgesamt ist zu sehen, daß der Transistor 400 jedesmal dann leitfähig vorgespannt wird, wenn der Feldstrom sich unter einem vorbestimmten Wert befindet und gesperrt wird, wenn der Feldstrom sich über dem vorbestimmten Wert befindet.
Die Haltekreis- und Haltekreis-Steuerschaltung 86 wird nachfolgend beschrieben. Diese Schaltung umfaßt Doppelkollektor-PNP-Quertransistoren 412 und 414. Die Basiselektroden dieser Transistoren sind mit einem Leiter 416 verbunden, während die Emitter dieser beiden Transistoren mit dem Leiter 184 verbunden sind. Eine Kollektorelektrode des Transistors 414 ist mit der Basis des PNP-Transistors 418 verbunden, dessen Kollektor an Masse
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liegt. Die Basis dieses Transistors ist weiter mit dem Leiter 420 verbunden. Der Leiter 420 und der Widerstand 380 verbinden den Unterspannungskomparator mit der Verriegelungskreis- und Verriegelungskreis-Steuerschaltung. Der Emitter des Transistors 418 ist mit der Basis des Transistors 414 verbunden. Der andere Kollektor des Transistors 414 ist mit dem Kollektor eines NPN-Transistors 422 verbunden. Der Emitter dieses Transistors liegt an Masse und seine Basis ist mit einer"Verbindungsstelle 424 verbunden, die über den Widerstand 426 mit dem Leiter 184 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 422 ist mit den Anoden der Dioden 430 und 432 durch den Leiter 470 verbunden. Die Kathode der Diode 430 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 434 verbunden und die Kathode der Diode. 432 mit dem Kollektor eines NPN-Transistors 440 und der Basis eines NPN.-Transistors 442. Die Emitter der Transistoren 440 und 442 liegen an Masse. Die Basis des Transistors 440 ist mit der Kathode einer Diode 444 verbunden. Der Kollektor desf Transistors 442 ist mit einem Leiter 446 verbunden, der wieder mit einer Kollektorelektrode des Doppelkollektor-PNP-Transistors 412 verbunden ist. Die Anoden der pioden 448 und 450 sind mit dem Leiter 446 verbunden. Die Kathoden der Dioden 430 und 450 sind zusammen mit der Basis des Transistors 434 verbunden und die Kathode der Diode 448 ist mit der Basis des NPN-Transistors 454 verbunden. Der Kollektor des Transistors 454 ist mit einer Kollektorelektrode des Transistors 412 über den Leiter 460 verbunden und mit der Basis des NPN-Transistors 456. Ein Widerstand 458 verbindet die Basis des Transistors 456 und den Kollektor des Transistors 454 mit Masse. Die Emitter der Transistoren 454 und 456 sind beide an Masse gelegt.
Der Transistor 418 erfüllt mit Bezug auf den Transistor 414 die gleiche Funktion wie der Transistor 136 in bezug auf den Transistor 138. Auf diese Weise steuert der Transistor 418 die Basisspannung des Transistors 414 so, daß ein konstanter Kollektorstrom aus den beiden Kollektoren des Transistors 414 auf-
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rechterhalten wird und daß seine Basisspannung im wesentlichen konstant bleibt. Außerdem weist der Transistor 412 eine konstante Basisspannung auf, da er über den Leiter 416 mit der Basis des Transistors 414 verbunden ist.
Der Betrieb des Unterspannungskoniparator, der Haltekreis- und Haltekreis-Steuerschaltung und des Feldstromsensors wird nun beschrieben. Soweit der Unterspannungskomparator 52 betroffen ist, wurde bereits dargelegt, daß dieser die Spannung an den Leitern 126 und 174 miteinander vergleicht und dann, wenn die Batteriespannung so weit abfällt, daß ein Anzeichen für einen Unterspannungszustand gegeben ist, der Transistor 378 in Leitzustand vorgespannt wird. Bei normalen Batterieladezustand wird der Transistor 378 gesperrt. Jedesmal wenn der Transistor 378 gesperrt ist, beeinflußt er die Basis der Transistoren 412, 414 und 418 so, daß die Transistoren 412 und 414 gesperrt sind, so daß sich keine Ausgangsspannung an den Kollektoren dieser Transistoren ergibt. Das hat die Auswirkung, daß bei keiner Anzeige einer Batterie-Unterspannung die Spannungsversorgung für die Haltekreis- und Haltekreis-Steuerschaltung erfolgt, da die Transistoren 412 und 414 gesperrt sind.
Der Transistor 400 ist in die Leitfähigkeit vorgespannt, und setzt die Spannung am Leiter 446 jedesmal herab, wenn der Feldstrom geringer als der vorbestimmte Minimalwert ist. Wenn der Feldstrom sich über dem vorbestimmten Wert befindet, wird der Transistor 400 gesperrt.
Solange die an der Verbindungsstelle 30 erscheinende Ausgangsspannung höher ist als der Wert, der einem Unterspannungszustand entspricht, wird die Signallampe 94 nicht durch die Schaltwirkung des Transistors 456 eingeschaltet, da in diesem Arbeitszustand beide Transistoren 412 und 414 gesperrt sind, so daß keine Spannung an den Leiter 460 angelegt werden kann, um den Transistor 456 in den Leitzustand zu treiben. Deswegen ist die Haltekreis- und Haltekreis-Steuerschaltung 86 effektiv abgeschaltet, wenn keine Unterspannung auftritt.
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Die Signallampe 94 wird jedoch dann eingeschaltet, um einen Fehlerzustand anzuzeigen, wenn Unterspannung und niedriger Feldstrom gleichzeitig auftreten. Es ist weiter erforderlich, daß die Signallampe 94 im Betrieb festgehalten wird, wenn ein Abfall des Feldstroms nach einem gleichzeitigen Auftreten eines Unterspannungszustandes und eines normalen Feldstromzustandes auftritt, d.h. bei einem Feldstromzustand, bei dem der Feldstrom mehr als die vorbestimmte Größe besitzt. Ferner kann die Lampe 94 dann verriegelt oder in eingeschaltetem Zustand gehalten werden, falls eine positive Diode 20 des Hauptbrückengleichrichters 18 öffnet. Wenn eine positive Diode öffnet, wird der Spannungsausgang vom Diodentrio 32 periodisch auf einen hohen Wert ansteigen mit der Ausgangsfrequenz des Wechselstromgenerators, wenn eine der Dioden 32, die mit der Anode der offenen Diode 20 verbunden ist, leitet. Wenn dies auftritt, triggern am Leiter 148 periodisch auftretende Spannungsspitzen die Zener-Diode 314 in den Leitzustand und spannen dadurch den Transistor 341 in den Leitzustand durch die Vorspannungswiderstände 337 und 339 vor. Der Leitzustand des Transistors 341 senkt die Spannung des Leiters 446 in der gleichen Weise ab, wie es eintritt, wenn der Transistor 400 infolge des niedrigen Feldstromes leitet, da der Kollektor des Transistors 341 mit dem Leiter 446 durch den Leiter 447 verbunden ist. Insgesamt verriegelt oder hält die Haltekreis- und Haltekreis-Steuerschaltung die Lampe 94 im eingeschalteten Zustand beim gleichzeitigen Auftreten einer Unterspannung, die durch den Komparator 52 erfaßt wird und .einer offenen positiven Diode, die das periodische Leiten der Zener-Diode 314 herbeiführt. Ferner wird die Signallampe 94 im eingeschalteten Zustand gehalten oder verriegelt während des gleichzeitigen Auftretens einer Unterspannung und eines niedrigen Feldstromes, vorausgesetzt, das System hat vorher mit Unterspannung und normalem Feldstrom gearbeitet.
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Wenn man nun annimmt, daß Unterspannung herrscht und gleichzeitig der Feldstrom über dem vorbestimmten Wert (normaler Feldstrom) liegt, so wird der Transistor 400 in den Sperrzustand und die Transistoren 412 und 414 in den Leitfähigkeitszustand vorgespannt. Die Kollektorspannungen des Transistors 412 liegen jeweils an der Leitung 446 bzw. am Kollektor des Transistors 454 an, während eine Kollektorelektrode des Doppelkollektor-Transistors 414 eine relativ hohe Spannung auf Leitung 470 abgibt. Der Kollektor des Transistors 412, der mit dem Leiter 460 verbunden ist, gibt gleichfalls eine Spannung an die Basis des Transistors 456 ab. Da der Feldstrom ausreichend ist, ergibt sich keine Fehleranzeige für das System. In diesem Betriebszustand ist die Spannung am Leiter 446 hoch, so daß der Transistor 434 über die Diode 450 in Leitfähigkeit vorgespannt wird. Bei leitendem Transistor 434 wird der Transistor 422 gesperrt, so daß die hohe Spannung an Leitung 470 nun den Transistor 4 34 im Leitfähigkeitszustand halten kann. Während dieses Betriebszustandes ist der Transistor 434 im Leitfähigkeitszustand, wodurch wiederum der Transistor 442 gesperrt ist.
Wird nun angenommen, daß eine Unterspannung besteht, wie sie durch den Komparator 52 erfaßt wird, und daß der Feldstrom durch den Widerstand 290 unter dem vorbestimmten Wert (Niedrigfeldstrom) liegt, so wird der Transistor 400 leitfähig vorgespannt, wodurch die Spannung des Leiters 446 erniedrigt und auch die Spannung an der Basis des Transistors 454 durch die Diode 448 erniedrigt wird. Der Transistor 454 wird nun in Sperrzustand vorgespannt, wodurch der Transistor 456 wiederum durch die über den Leiter 460 anliegende Spannung leitend wird, da der Leiter 460 mit einer Kollektorelektrode des Transistors 412 gekoppelt ist. Bei leitendem Transistor 456 wird die Spannung am Leiter 232 abgesenkt und zwar auf einen solchen Wert, daß die Signallampe 94 eingeschaltet wird. Es wird darauf hingewiesen, daß der gerade beschriebene Zustand sowohl eine Unterspannung als auch einen niedrigen Feldstrom erfordert. Der niedrige
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Feldstrom läßt den Transistor 400 leiten, während die Unterspannung die Entwicklung der Kollektorspannung an den Kollektoren des Transistors 412 verursacht, von denen einer mit dem Leiter 460 verbunden ist. Dadurch wird nicht notwendigerweise die Lampe 94 im Einschaltzustand verriegelt oder gehalten, wie noch erklärt wird, jedoch wird die Lampe so lang eingeschaltet, wie gleichzeitig niedriger Feldstrom und Unterspannung vorhanden sind.
Wenn der Betriebszustand, bei dem Unterspannung und normaler Feldstrom vorhanden sind, durch ein Abfallen des Feldstromes unter den vorbestimmten Wert gefolgt wird, wird die Schaltung verriegelt, so daß die Signallampe 94 im Einschaltzustand gehalten wird. Wenn man annimmt, daß der Feldstrom unter den vorbestimmten Wert abfällt, so fällt auch die Spannung des Leiters 446 ab. Dadurch wird nicht der Transistor 434 gesperrt, da dieser nun infolge der hohen Spannung auf Leiter 470 im Leitzustand gehalten wird. Da der Transistor 434 nicht sperrt, läßt er den Transistor 422 im gesperrten Zustand und verhindert, daß die Spannung an Leiter 470 durch den Transistor 422 zur Masse abgeleitet wird. Wenn die Spannung an Leiter abfällt, wird der Transistor 440 gesperrt, worauf wieder der Transistor 442 leitet. Der Transistor 442 wird nun im Leitzustand durch die Schaltung gehalten, die aus der Leitung 470, der Diode 432 und der Basis-Emitterstrecke des Transistors besteht. Dadurch wird die Spannung am Leiter 446 niedrig gehalten, da die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 442 zwischen dem Leiter 446 und Masse liegt. Da der Leiter 446 eine geringe Spannung besitzt, wird der Transistor 454 gesperrt, so daß der Transistor 456 wieder in Leitzustand getrieben wird und zwar vom Kollektor des Transistors 412, der mit Leitung verbunden ist. Die Lampe 94 kann im eingeschalteten Zustand gehalten (verriegelt) bleiben ohne Rücksicht auf Änderungen des Feldstromes, solange durch den Komparator 52 eine Unterspannung erfaßt wird. Die gerade beschriebene Betriebsart hält die
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Lampe 94 im eingeschalteten Zustand, vorausgesetzt das System hat vorher mit Unterspannung und genügend hohem Feldstrom gearbeitet.
Wenn das System auf eine anscheinend auftretende Anfangs-Fehlerbedingung, d.h. auf gleichzeitiges Auftreten von Unterspannung und niedrigem Feldstrom, geantwortet hat, wird beim ersten Einschalten die Lampe 94 nicht verriegelt, bis das System zum Normalbetrieb (Unterspannung und normaler Feldstrom) zurückkehrt, gefolgt durch den Fehlerzustand. Ein Beispiel dafür ist eine Situation, in der die Batterie 26 so weit entladen ist, daß dann, wenn das System zum ersten Mal eingeschaltet wird, vor dem Starten des Motors, der den Wechselstromgenerator 10 antreibt, die geringe Batteriespannung den Unterspannungskomparator 52 zur Erzeugung einer relativ hohen Spannung an den Leitern 470, 446 und 460 veranlaßt. Ein solcher Zustand ist kein echter Fehlerzustand und die Lampe 94 wird deswegen nicht eingeschaltet gehalten (verriegelt) . Während der anfänglichen Erregung der Feldwicklung ist der Feldstrom niedrig, so daß die Stromsensorschaltung einen geringeren als den vorbestimmten Feldstrom anzeigt. Da der Feldstrom gering ist, ist auch die Spannung am Leiter 446 gering. Wenn das System zum ersten Mal eingeschaltet ist, wird der Transistor 422 über den Widerstand 426 und die Basis-Emitterstrecke dieses Transistors leitfähig vorgespannt. Damit wird die Spannung des Leiters 470 auf einem geringen Wert gehalten, da auch die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 422 leitet und der Transistor 434 wird nicht in den Leitzustand vorgespannt, noch kann der Transistor 44 2 in den Leitzustand vorgespannt werden. Unter diesen Bedingungen wird die Lampe 94 eingeschaltet, da der Transistor 454 gesperrt ist, wodurch der Transistor 456 zur Leitfähigkeit gebracht wird vom Kollektor des Transistors 412, der mit Leitung 460 verbunden ist, jedoch wird die Lampe nicht verriegelt, da der Transistor 442 gesperrt ist.
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Wenn das Generatorsystem nun betriebsfähig wird, d.h. nachdem der Motor gestartet ist und den Generator 10 antreibt, wird, angenommen der Feldstrom wird wieder normal und es besteht weiterhin eine Unterspannung, die Spannung am Leiter 446 ansteigen, so daß der Transistor 434 über die Diode 450 eingeschaltet und der Transistor 422 gesperrt wird. Die Signallampe 94 wird nun .erlöschen; sollte jedoch ein weiterer Abfall des Feldstromes auftreten, während das System weiter im Unterspannungs-Betriebszustand ist, wird der Transistor 442 im leitfähigen Zustand verriegelt, so daß er ein kontinuierliches Halten des Einschaltzustandes der Signallampe 94 herbeiführt.
Das gleichzeitige Auftreten von Unterspannung, die durch den Komparator 52 erfaßt wird, und des Leitfähigkeitszustandes des Transistors 341, die durch Spannungsspitzen verursacht wird, die infolge einer offenen Diode 20 an den Leiter 148 angelegt werden, ergibt, daß der Transistor 456 dauernd leitend gehalten bleibt und damit auch die Lampe 94 im eingeschalteten Zustand verriegelt oder hält. Falls eine positive Diode 20 offen ist, wird die Batterie mit zu geringer Ladung versehen und eventuell fällt die Spannung an der Verbindungsstelle 30 in den Unterspannungsbereich ab, wodurch ein Spannungssignal an die Haltekreis- und Haltekreis-Steuerschaltung 86 abgegeben wird. Sollte eine der Dioden 20 Öffnen, wird die Zener-Diode 314 periodisch leitend, so daß der Transistor 341 ebenfalls periodisch in Leitfähigkeit vorgespannt wird. Dadurch wird die Spannung des Leiters 446 erniedrigt, so daß sich eine Reihe von Abläufen ergibt, die zusammen mit Unterspannung den Transistor 454 in Sperrzustand und den Transistor 456 in Leitzustand treiben, worauf eine Erregung oder Einschaltung der Lampe erfolgt. Während dieser Betriebsart herrscht an dem Leiter 470 eine hohe Spannung, so daß der Transistor 442 nach der ersten Spannungsspitze leitend gehalten wird und, auch wenn die Spannungsspitzen aufhören, die Signallampe 94 eingeschaltet gehalten bleibt.
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Die Zener-Diode 314 reagiert auf die Spannung des Leiters 148, wenn sie mehr als 24 V beträgt, genauso, als wenn die Verbindungsstellen 24 und 30 voneinander getrennt würden. Während dieser Betriebsart wird der Transistor 322 in Leitfähigkeit vorgespannt und ergibt eine Einschaltung der Signallampe. Wenn die Sensorklemme S des Reglers von der Verbindungsstelle 30 getrennt wird, wird die Lampe 94 eingeschaltet, da nun keine Eingangsspannung für die Transistoren 192, 226 und 216 vorhanden ist, so daß der Transistor 216 nicht in den Leitfähigkeitszustand kommen kann. Wenn die Verbindungsstellen 24 und 30 voneinander getrennt werden, kann die an dem Leiter 148 anliegende relativ hohe Spannung von 24 V die Haltekreis- und Haltekreis-Steuerschaltung so betreiben, daß die Lampe 94 im eingeschalteten Zustand gehalten wird. Das tritt dann auf, wenn die Batteriespannung auf einen Wert abfällt, der ausreicht, um über den Unterspannungskomparator 52 die Haltekreis- und Haltekreis-Steuerschaltung 86 in Betrieb zu setzen.
Der erfindungsgemäße Spannungsregler wird vorzugsweise als integrierte Schaltung unter Verwendung eines Dickfilmsubstrates und einer integrierten "Flip Chip"-Schaltung hergestellt und kann in einer Weise eingebettet werden, wie sie in der bereits erwähnten US-PS 3 538 362 beschrieben ist.
Es ist bei dem Betrieb des beschriebenen Spannungsreglers wichtig, daß die zum Betrieb der Komparatoren vorgesehenen Spannungen temperaturkompensiert sind, so daß. diese bei dan verschiedenen Fehlerzuständen richtig ansprechen. Ferner können sich die Eigenschaften der Zener-Dioden, z.P. der Zener-Diode 170, die in dem System verwendet werden, ändern, d.h. die Durchbruchspannungswerte können bei der Herstellung der integrierten Schaltkreise verschieden hoch ausfallen. Wie noch beschrieben wird, kann der erfindungsgemäße Spannungsregler unter verschiedenen Temperaturbedingungen zuverlässig arbeiten und das System ist so ausgelegt, daß der Widerstand 110 auf einen bestimmten Wert hingetrimmt werden kann, um
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genau den Eigenschaften der Zener-Diode 170 angepaßt zu sein, und wenn dieser Trimm- oder Abstimmvorgang ausgeführt ist, sind alle Bestandteile, die auf die Zenerspannung und die Batteriespannung reagieren, genau auf die jeweiligen Spannungsunterschiede eingestellt.
Die Spannungen der Leiter 126 und 174, die zum Betrieb der verschiedenen Komparatoren des Reglers benutzt werden, ändern sich in der gleichen Richtung bei veränderter Reglertemperatur, so daß sich die Änderungen nicht gegenseitig stören. Die am Leiter 174 anliegende Spannung ändert sich mit der Durchbruchspannung der Zener-Diode 170. Diese Durchbruchspannung der Zener-Diode 170 steigt mit ansteigender Reglertemperatur so an, daß die Spannung am Leiter 174 diesen Spannungsanstieg mitmacht. Die Spannung des Leiters 126 nimmt ebenso mit ansteigender Reglertemperatur zu. Wenn so die Reglertemperatur zunimmt, nimmt der Spannungsabfall über der Basis-Emitterstrecke des Transistors 120 ab, so daß die Spannung des Leiters 126 bei ansteigender Temperatur bei einer gegebenen Spannung an der Verbindungsstelle 116 ansteigt. Es ist selbstverständlich zu erkennen, daß die Spannung des Leiters 126 sich zusätzlich noch in Abhängigkeit von der Spannung an der Verbindungsstelle 30 ändert, die weiter durch den Thermistor 115 mit negativem Temperaturkoeffizienten beeinflußt wird. Die Spannungen der Leiter 126 und 174 ändern sich ebenfalls mit abnehmender Reglertemperatur in der gleichen Weise.
Die Spannung des Leiters 162, die zur Zuführung von Vorspannungen zu bestimmten Teilen des Reglers benutzt wird, bleibt bei Änderungen der Reglertemperatur im wesentlichen konstant. Diese Spannung wird, soweit Temperaturüberlegungen betroffen sind, auf die Durchbruchspannung der Zener-Diode 170 und den Basis-Emitterspannungsabfall des Transistors 134 bezogen. Die Spannung des Leiters 166 wächst mit der Temperatur an infolge der Temperatureigenschaften der Zener-Diode 170, jedoch wird
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dieser Effekt durch den geringeren Spannungsabfall der Basis-Emitterstrecke des Transistors 134 mit ansteigender Temperatur ausgeglichen. So bleibt bei einer gegebenen Eingangsspannung am Leiter 142 die Spannung am Leiter 162 im wesentlichen konstant bei Temperaturänderungen. Die Spannung des Leiters ist im wesentlichen gleich der Zener-Durchbruchspannung der Zener-Diode 170 zuzüglich dem Basis-Emitterspannungsabfall des Transistors 134, wobei diese Summe mit dem Spannungsteilerverhältnis der Widerstände 158 und 160 zu multiplizieren ist. Der Widerstand 160 besitzt einen annähernd viermal so großen Widerstahdswert wie der Widerstand 158, so daß die Spannung des Leiters 162 im wesentlichen gleich dem 1,25-fachen der Summe der Zener-Durchbruchspannung der Zener-Diode 170 und Basis-Emitterspannungsabfall des Transistors 134 ist. D.h., daß die Elektroden des Transistors, die mit den Leitern 162 und 180 verbunden sind, im wesentlichen konstante Spannung bei veränderlicher Temperatur besitzen. Ferner haben, wie bereits gesagt, Bestandteile des Systems, die jeweils mit den Leitern 126 bzw. 174 verbunden sind, angelegte Spannungen, die bei Temperaturänderungen sich in der gleichen Richtung ändern .
Wie bereits dargelegt, kann das System durch Anpassen des Widerstandes 110 an die Durchbrüchspannung der Zener-Diode 170 richtig geeicht werden. Bei der Herstellung der integrierten Schaltung des Spannungsreglers werden die Halbleiterbestandteile mit Ausnahme der Lampenansteuerung 210 auf einem einzigen Plättchen (Chip) ausgebildet, und es ist möglich, daß die Durchbruchspannungen der Zener-Dicde 170 sich bei den einzelnen hergestellten Spannungsreglern unterscheiden. Die Durchbrüchspannung der Zener-Diode 170 bestimmt den Spannungseinstellpunkt des Regelkomparators 68 und ergibt Referenzspannungen für den ünterspannungskomparator 52 und den Überspannungskomparator 50. D.h., daß die Spannung des Leiters 174 die jeweilige Durchbrüchspannung der Zener-Diode 170 darstellt.
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Mit Bezug auf das Einstellen des Widerstandes 110 zum Anpassen des Reglers für richtigen Betrieb sollte daran gedacht werden, daß die auf Leiter 162 erscheinende regulierte Spannung, die durch den internen Regler 54 erzeugt wird, eine Funktion der jeweiligen Zener-Durchbruchspannung der Zener-Diode 170 ist. Mit Bezug auf den Unterspannungskomparator 52 wird die regulierte Spannung des Leiters 162 auf den Leiter 184 gegeben, während die andere Seite an Masse liegt und deswegen liegt diese Spannung an der Reihenschaltung aus dem Widerstand 370, dem Widerstand 372 und der Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 374 an. Beispielsweise kann der Widerstand 370 einen Wert von 6540 Ohm und der Widerstand 372 einen solchen von 1240 0hm besitzen. Die Spannung an der Verbindungsstelle 371 ist eine Funktion der jeweiligen Durchbruchspannung der Zener-Diode 170, da die regulierte Spannung zwischen Leiter 184 und Masse sich mit der Durchbruchspannung der Zener-Diode 170 ändert. Ferner wird die Spannung an der Verbindungsstelle 371 eine Funktion der Spannung an der Verbindungsstelle 116 sein, da die Emitterspannung des Transistors 374 sich mit der Spannung an der Verbindungsstelle 384 ändert. So wird die Emitterspannung des Transistors 374 annähernd gleich der Spannung der Verbindungsstelle 384, erhöht um den Spannungsabfall an der Emitter-Basisstrecke des Transistors 374, sein. Die Spannung der Verbindungsstelle 384 ist, wie bereits dargelegt, die Spannung der Verbindungsstelle 116 abzüglich Spannungsabfall der Basis-Emitterstrecke des Transistors 120. Insgesamt wird die Spannung über den Widerständen 370 und 372 die Ausgangsspannung des internen Reglers 54 sein, die zwischen dem Leiter und Masse auftritt abzüglich der Emitterspannung des Transistors 374. Diese Spannung wird durch die Widerstände 370 und 372 unterteilt, so daß sich die Spannung an der Verbindungsstelle 371 ergibt. Deshalb ist die Spannung an der Verbindungsstelle 371 eine Funktion der Ausgangsspannung des internen Reglers 54 und der Spannung an der Verbindungsstelle 116. Wie bereits dargelegt, hängt die Ausgangsspannung des Reglers 54 von der Durchbruchspannung der Zener-Diode 170 ab.
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Um den Regler auf die wichtigen Einstell- oder Festpunkte zur Anpassung an die jeweilige Durchbruchspannung der Zener-Diode 170 einzustellen, kann eine Festspannung von beispielsweise 14,3 V zwischen der Sensorklemme S und Masse angelegt werden. Der Feldkreis oder die Feldschaltung zwischen der Klemme F+ und Masse wird dann beaufschlagt und der Wert des Widerstandes 110 wird dann durch Bearbeiten solange erhöht, bis der Regelkomparator 68 so betätigt wird, daß die Darlingtonschaltung aus den Transistoren 284 und 288 gesperrt wird; der sich daraus ergebende Abfall des Feldstronnes zeigt an, daß der Widerstand 110 den richtigen Wert besitzt. Während der Wert des Widerstandes 110 erhöht wird, wird das Spannungsteilerverhältnis der Widerstände, die auf den beiden Seiten der Verbindungsstelle 116 liegen, so verändert, daß die Spannung an der Verbindungsstelle 116 bei einer dem Sensorkreis angelegten bestimmten Spannung abnimmt. Ferner ändert sich die Emitterspannung des Transistors 374 bei einer gegebenen Eingangsspannung, da sie der Spannung an der Verbindungsstelle folgt. Wenn die Abstimmung oder Abgleichung des Widerstandes 110 geleistet ist, ist der Spannungsregler genau eingestellt und der Durchbruchspannung der Zener-Diode 170 angepaßt. In dieser Beziehung wird wieder darauf hingewiesen, daß die regulierte Ausgangsspannung des internen Reglers 54, die eine Funktion der Durchbruchspannung der Zener-Diode 170 ist, über den Widerständen 370, 372 und dem Transistor 374 angelegt ist.
Während dieses Abstimmvorganges wird der Uberspannungskomparator 50 genau eingestellt und der Durchbruchsspannung der Zener-Diode 170 angepaßt. Das wird deshalb bewerkstelligt, weil der Uberspannungskomparator mit einer regulierten Gleichspannung über den Leiter 162 vom internen Regler durch die Emitter-Basisstrecke des Transistors 192, den Widerstand 202, die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 198 und dem Widerstand 200 versorgt wird. Ferner verändert die Einstellung des Wertes des Widerstandes 110 die Basisspannung des Transistors 194 bei einer gegebenen Eingangsspannung in der gleichen Weise wie die Basisspannung des Transistors 374 beim Einstellen des
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Spannungsteilerverhältnisses des Sensorkreises verändert wird.
Der Zweck des Widerstandes 381 besteht darin, einen Stromweg zur Masse parallel zur Zener-Diode 170 zu bilden, falls die Spannung an dem Leiter 162 unter die Durchbruchspannung der Zener-Diode 170 absinkt, um so die richtige Arbeitsweise des Unterspannungskomparators während dieses Betriebszustandes sicherzustellen.
Es wurde schon vorher aufgezeigt, daß das Schalten der Darlington-Schaltung aus Transistoren 284 und 288 durch den Schaltvorgang der Transistoren 272 und 270 beeinflußt wird. Wenn die Darlington-Schaltung leitend werden soll, wird der Transistor 272 durch Vorspannung leitend und der Transistor 270 nichtleitend. Wenn es erwünscht oder erforderlich ist, die Transistoren 284 und zu sperren, wird der Transistor 272 gesperrt und der Transistor 270 leitend gemacht. Diese Anordnung besitzt Vorteile gegenüber den Spannungsregelsystemen, wie sie in der US-PS 3 469 168 und 3 643 153 beschrieben sind. In den dort genannten Regelsystemen liegt parallel zur Basis-Emitterstrecke des Ausgangstransistors die Kollektor-Emitterstrecke eines Ansteuer- oder Treibertransistors und die Basis des Ausgangstransistors ist mit einem Widerstand verbunden, der Basisstrom für den Ausgangstransistor leitet, wenn der Treibertransistor im nichtleitenden Zustand· ist und der Kollektorstrom für den Treibertransistor zuführt, wenn dieser leitet. Der erfindungsgemäße Spannungsregler benutzt einen Widerstand 280, der den Basis-Emitterstrom der Transistoren 284 und 288 führt. Wenn der Transistor 272 nichtleitend ist, besteht kein Stromfluß durch den Widerstand 280. Demnach wird im Widerstand 280 nur dann Wärme erzeugt, wenn die Transistoren 284 und 288 im leitenden Zustand sind, im Gegensatz zu den in den erwähnten US-PS beschriebenen Systemen, bei denen der Widerstand sowohl während der Einschalt-, wie während der Ausschaltzeiten des Ausgangstransistors beaufschlagt wird. Es ist wichtig, die Wärmeerzeugung minimal zu halten, da das einzige Plättchen (Chip), das den Regler bildet, auf einem Keramiksubstrat.auf-
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gebaut ist, das auch die Dickschicht-Widerstände trägt.
Ferner ist es bekannt, daß beim Anstieg der Temperatur des Spannungsreglers weniger Basisstrom erforderlich ist, um die Transistoren 284 und 288 leitend zu machen. Bei einigen Reglern, wie beispielsweise in dem nach US-PS 3 643 153, wird ein Thermistor parallel zur Basis-Emitterstrecke des Ausgangstransistors geschaltet, um sicherzustellen, daß der Ausgangstransistor bei der vorgegebenen Spannung abschaltet. Der erfindungsgemäße Spannungsregler benötigt keinen solchen Thermistor, da während des Betriebszustandes, in dem die Transistoren 284 und 288 abgeschaltet oder gesperrt sind, der Transistor 270 im Leitfähigkeitszustand ist und zur Ableitung irgendwelcher Kollektor-Basisströme des Transistors 284 an Masse dient, die sonst die Ausgangs-Darlington-Schaltung in den Leitfähigkeitszustand treiben würden, falls sie gesperrt wären.
Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Systems schließt der Fahrer des Kraftfahrzeuges beim Starten des Fahrzeugmotors den Zündschalter 102. Durch den Schließvorgang des Zündschalters 102 ergibt sich ein Stromweg zur erstmaligen Erregung der Feldwicklung 14 von der Batterie 26 durch den Schalter 102, den Leiter 98, den Widerstand 100, der beispielsweise einen Wert von 20 0hm haben kann, die Klemme F+, die Feldwicklung 14, die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 288 und den kleinen Widerstand 290. Zu dieser Zeit sind die Transistoren 284 und 288 deswegen leitfähig, weil die Spannung zwischen der Verbindungsstelle 30 und Masse, d.h. die Batteriespannung geringer als ein erforderlicher Regelwert ist, so daß der Regelkomparator 68 die Transistoren 284 und 288 in den Leitzustand treibt. Zu dieser Zeit wird auch die Signallampe 94 durch den leitenden Transistor 210 beaufschlagt. Der Transistor 210 wird in den Leitfähigkeitszustand vorgespannt durch die Batteriespannung über den Widerstand 100, die Klemme F+ und den Widerstand 212, der beispielsweise in der Größenordnung von 500 0hm liegen kann, und durch
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den leitenden Transistor 218. Bei diesem Betriebszustand ist ■ darauf hinzuweisen, daß die Basis-Emitterstrecken der Transistoren 284 und 288 über den Widerstand 280, der beispielsweise 400 Ohm haben kann, und die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 272 einen Vorwärtsstrom (eine Vorspannung) erhält.
Wenn der Motor startet und damit den Generator 10 antreibt und wenn der Normalbetrieb des Spannungsregelsystems einsetzt, erlöscht die Lampe 94, sobald der Transistor 210 in den Sperrzustand getrieben wird. So spannt die Kollektorausgangsspannung des Transistors 192, die über den Widerstand 230 den Basis-Emitterstrecken der Transistoren 226 und 216 zugeführt wird, diese Transistoren in den Leitfähigkeitszustand vor und bildet damit eine Ableitung für die Basis-Emitterstrecke des Transistors 210, so daß dieser in den Sperrzustand getrieben wird.
Das System arbeitet dann so, daß die Ausgangsspannung des Generators geregelt wird und daß die verschiedenen Fehleranzeigen bei auftretendem Fehler in der beschriebenen Weise einsetzen. Das elektrische System des Motorfahrzeuges besitzt noch verschiedene (nicht dargestellte) Lasten für den Generator zusätzlich zur Batterie 26, wobei diese Lasten alle zwischen der Verbindungsstelle 30 und Masse liegen.
Es entsteht so ein Spannungsregler für den Batterieladegenerator eines Batterieladesystems eines Kraftfahrzeuges. Der Regulator oder Regler kann verschiedene Fehlerzustände erfassen und unter bestimmten Bedingungen einen Fehleranzeiger in einem verriegelten oder gehaltenen beaufschlagten Zustand halten. Der Regler benutzt eine Zener-Diode als Spannungsreferenz und ist so ausgelegt, daß Zener-Dioden mit unterschiedlichen Durchbruchspannungen durch Anpassen eines Widerstandes des Spannungserfassungskreises des Reglers angepaßt werden können. Der Regler enthält eine interne Spannungsregeleinrichtung mit einer geregelten Ausgangsspannung, die an Fehlererfassungskomparatoren angelegt wird.
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Die Ausgangsspannung der internen Regeleinrichtung ist eine Funktion der jeweiligen Durchbruchspannung der in dom Reyelgerät enthaltenen Zener-Diode.
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Claims (12)

  1. Patentansprüche:
    f 1.)Spannungsregler mit Anzeige von Fehlerzuständen in dem elektrischen System eines Kraftfahrzeuges, wobei das System einen Wechselstromgenerator mit einer Feldwicklung und einer Ausgangswicklung und einen Gleichrichter enthält, der mit der Ausgangswicklung verbunden und mit GLeichspannungs-Abgabeklenunen versehen ist, an die eine Batterie angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Regler Einrichtungen (40, 110, 112, 115, 114) enthält, die zur Verbindung über die Gleichrichter-Ausgangsklemmen ausgelegt sind, um so eine erste Spannung zu ergeben, die sich mit der Batteriespannung ändert, daß eine Einrichtung (170) vorgesehen ist, die zur Kopplung mit den Gleichrichter-Ausgangsklemmen ausgelegt■ist, um eine im wesentlichen konstante Referenzspannung zu ergeben, daß eine Feldstrom-Schalteinrichtung (288 + 284) vorgesehen ist, die
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    MANITZ FINSTERWALD HEYN MORGAN 8000 MÜNCHEN 22 ROBERT-KOCH-STRASSE 1 TEL (039)224211 TELEa 05-29672 PATMF
    GRAMKOW ROTERMUND 700OSTUTTGAHTSO(EJADCANNSTaTT) SEELBERGSTR 23/25 TEL (0711) 567261 ZENTRALKASSE E3AYER. VOLKSBANKEN MÜNCHEN KONTO-NUMMER 7270 POSTSCHECK MÜNCHEN 770 62 - B05
    ORIGINAL INSPECTED
    zur Verbindung in Reihe mit der Feldwicklung des Generators ausgelegt ist, um den Feldstrom zu beeinflussen, daß eine Einrichtung (68) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der ersten Spannung und der Referenzspannung den Betrieb der Feldstrom-Schalteinrichtung zur Regelung der Ausgangsspannung des Gleichrichters beeinflußt, daß eine ünterspannungs-Komparatoreinrichtung (52) zum Vergleichen der ersten und der Referenzspannung und zum wirksamen Erzeugen eines Steuersignals vorgesehen ist, wenn die erste Spannung unter einen Wert abfällt, der eine niedrige Batteriespannung anzeigt, daß eine Feldstrom-Erfassungseinrichtung (39; 29Θ) in Reihe mit der Feldstrom-Schalteinrichtung zur Erfassung des Generator-Feldstromes vorgesehen ist und daß eine Einrichtung (210) vorgesehen ist, die zur Verbindung mit einer Fehleranzeigeeinrichtung (94) zur Beeinflussung deren Beaufschlagung ausgelegt ist und die in Abhängigkeit von der Feldstrom-Erfassungseinrichtung und dem Steuersignal die Beaufschlagung der Fehleranzeigeanordnung so bewirkt, daß ein Fehlerzustand angezeigt wird, wenn die erste Spannung unter dem genannten Wert und wenn der Feldstrom unter einem vorbestimmten Wert ist.
  2. 2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Überspannungs-Komparatoreinrichtung (50, 190, 192, 194, 196, 198) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der ersten und der Referenzspannung die mit der Fehleranzeigeanordnung (94) verbindbare Einrichtung (210) zur Beaufschlagung der Fehleranzeigeanordnung bringt, wenn die erste Spannung die Referenzspannung um einen Betrag übertrifft, der charakteristisch für eine hohe Batterieladespannung ist.
  3. 3. Regler nach Anspruch 1, wobei das elektrische System des Fahrzeuges eine zweite Gleichrichtereinrichtung aufweist, die zur Schaffung einer Feldbeaufschlagungsspannung für die Feldwicklung des Generators geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Spannungsregler eine
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    ORIGINAL INSPECTED ' '
    Uberspannungs-Komparatoreinrichtung (50, 79, 310, 312, 314, 316, 318, 320, 322) zum Vergleichen der ersten und der Referenzspannung besitzt, die zusammen mit der mit der Fehleranzeigeanordnung (94) verbindbaren Einrichtung (210) wirksam zur Beaufschlagung der Fehleranzeigeanordnung betreibbar ist, wenn die erste Spannung die Referenzspannung um einen Betrag übersteigt, der für eine ,hohe Batteriespannung charakteristisch ist, einschließlich einer Einrichtung, die die Beaufschlagung der Fehleranzeigeanordnung (94) verursacht, wenn die an der Feldwicklung durch die zweite Gleichrichtereinrichtung angelegte Spannung einen vorbestimmten Wert überschreitet.
  4. 4. Regler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehleranzeigeanordnung (94) bei einem Abfall der Felderregungsspannung unter einem vorbestimmten Wert beaufschlagt ist.
  5. 5. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Fehleranzeigeanordnung (94) verbindbare Einrichtung (-210) mit einer Haltekreiseinrichtung (86, 412, 414) versehen ist, die einen kontinuierlich leitfähigen Zustand der Einrichtung erreicht, wenn ein Abfall des Feldstromes unter einen, vorbestimmten Wert auftritt nach einem Betriebszustand, in dem die Unterspannungs-Komparatoreinrichtung (52) das Ausgangssteuersignal entwickelt und der Feldstrom sich über dem vorbestimmten Wert befindet.
  6. 6. Regler nach Anspruch 1, wobei das elektrische System des Motorfahrzeuges eine zweite Gleichrichtereinrichtung aufweist, die zur Schaffung einer Feldbeaufschlagungsspannung für die Feldwicklung des Generators geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Regler eire zur Verbindung über die Klemmen der zweiten Gleichrichtereinrich-
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    tung (32) ausgelegte Fehlererfassungseinrichtung aufweist, die zur Erfassung von Spannungsabweichungen betreibbar ist, die charakteristisch für eine offene Diode in der zweiten Gleichrichtereinrichtung sind und daß die zur Verbindung mit einer Fehleranzeigeanordnung (94) ausgelegte Einrichtung (210) in einen kontinuierlich leitenden Zustand verriegelbar ist während des gleichzeitigen Auftretens eines durch die Unterspannungs-Komparatoreinrichtung erfaßten Niederspannungszu— Standes und eine offene Diode anzeigenden Spannungsabweichungen, die durch die Fehlererfassungseinrichtung erfaßt sind.
  7. 7. Regler nach Anspruch 1, wobei das elektrische System des Kraftfahrzeuges eine zweite Gleichrichtereinrichtung mit Felderregungsklemmen aufweist, die eine Felderregungs-Gleichspannung schaffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldstrom-Schalteinrichtung (36) eine Transistor-Schalteinrichtung (288, 284) mit einer Kollektor-Emitterstrecke, mit ersten und zweiten, zur Verbindung mit den Felderregungsklemmen ausgelegte Leitereinrichtung (291, 292), erste und zweite Transistoren (272, 270), einen Widerstand (280), eine Verbindungseinrichtung (278) für den Widerstand, die Kollektor-Emitterstrecke des ersten Transistors (272) und die Basis-Emitterstrecke der Transistor-Schalteinrichtung (284, 288) in Reihe und parallel zu der Leiteinrichtung und eine die Kollektor-Emitterstrecke des zweiten Transistors (270) parallel zur Basis-Emitterstrecke der Transistor-Schalteinrichtung (288,284) verbindende Einrich-· tung (286) enthält.
  8. 8. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß die Konstantreferenzspannung durch eine Zenerdiode (170) entwickelt ist, und daß die Einrichtung zur Schaffung der ersten, sich mit der Batteriespannung ändernden Spannung einen Spannungssensorkreis (40, 110, 112, 115, 114) umfaßt, der mit einer zusätzlichen Spannungsregeleinrichtung (54)
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    verbunden ist, die zur Aufrechterhaltung einer im wesentlichen konstanten Regelspannung über eine Leitereinrichtung (184, Masse) betreibbar ist, deren Größe eine Funktion der Durchbruchsspannung der Zenerdiode (170) ist und daß eine Spannungsentwicklungseinrichtung (52, 370, 372, 374) über die Leitereinrichtung (184, Masse) verbunden und mit dem Spannungssensorkreis (40) zur Schaffung einer Spannung gekoppelt ist, die eine Funktion der an der Leitereinrichtung angelegten geregelten Spannung und der durch den Spannungssensorkreis erfaßten Spannung ist.
  9. 9. Regler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Spannungsregeleinrichtung (54) einen Transistor (132) enthält, dessen Kollektor-Emitterstrecke in Reihe zwischen dem Spannungssensorkreis und einer der Leitereinrichtungen verbunden ist.
  10. 10. Regler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsentwicklungseinrichtung einen Spannungsteiler (370, 372) umfaßt, dessen Verbindungsstelle (371) mit der Leitereinrichtung verbunden ist.
  11. 11. Regler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsentwicklungseinrichtung eine Reihenschaltung aus einer Vielzahl von Widerständen (115, 370, 372) und der Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors (374) umfaßt.
  12. 12. Regler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungssensorkreis einen aus ersten und zweiten in Reihe geschalteten Widerstandseinrichtungen (110, 112, 115, 114) bestehenden Spannungsteiler mit einer Verbindungsstelle (116) umfaßt, wobei eine (115) der Widerstandseinrichtungen einen temperaturabhängigen Widerstand besitzt, wodurch das Spannungsteilerverhältnis des Spannungsteilers eine Funktion der Temperatur des Spannungsreglers ist.
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