DE3040459A1 - VOLTAGE REGULATOR FOR AC, IN PARTICULAR THREE-PHASE GENERATORS FOR CHARGING A BATTERY - Google Patents
VOLTAGE REGULATOR FOR AC, IN PARTICULAR THREE-PHASE GENERATORS FOR CHARGING A BATTERYInfo
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Description
Spannungsregler für Wechselstrom-, insbesondere Drehstromgeneratoren zum Aufladen einer BatterieVoltage regulators for alternating current, in particular three-phase generators for charging a battery
Die Erfindung betrifft einen Spannungsregler für Wechselstrom-, insbesondere Drehstromgeneratoren zum Aufladen einer Batterie, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Spannungsregelungs-Verstärker oder "Regelabweichungs-Verstärker", an dessen Eingängen die Batteriespannung und eine Vergleichsspannung anliegen und an dessen Ausgang ein Leistungsverstärker, ζ. Β. mit einem Transistor angeschlossen ist, der die Erregerspule des Generators ansteuert, und mit einem Fehlerdetektor, vorzugsweise -anzeiger, der auf mindestens eine Phase des Generators geschaltet und vorzugsweise mit einer Signallampe verbunden ist.The invention relates to a voltage regulator for alternating current, in particular three-phase, generators for charging a battery, especially for motor vehicles, with a voltage control amplifier or "control deviation amplifier", at its inputs the battery voltage and a comparison voltage are present and at its output a power amplifier, ζ. Β. is connected to a transistor that controls the excitation coil of the generator, and with an error detector, preferably indicator, which is switched to at least one phase of the generator and preferably is connected to a signal lamp.
Konkreter ausgedrückt, ist mit der Erfindung beabsichtigt, hauptsächlich die Spannungsregler der Lichtmaschinen, insbesondere Drehstromlichtmaschinen von Kraftfahrzeugen zu verbessern, wobei gemäß den derzeitigen Tendenzen vorgesehen ist:More concretely, the invention is intended mainly to regulate the voltage of the alternators, in particular To improve three-phase alternators of motor vehicles, provided according to current trends is:
1. Eine Spannung zwischen Phasen aufzuspüren, sei es mit Hilfe einer dreiphasigen Brücke mit Dioden und/oder mittels auf die Phasen geschalteten Widerständen, um durch das Aufleuchten einer Signallampe Störungen anzuzeigen, wie z. B. Reißen des Antriebsriemens der Lichtmaschine, Unterbrechung des Erregerstroms des Generators usw.1. To detect a voltage between phases, be it with the help of a three-phase bridge with diodes and / or by means of resistors switched to the phases to indicate faults by lighting up a signal lamp, such as B. The alternator drive belt tears, the generator excitation current is interrupted, etc.
2. Die Spannungsanzeige für die Regelung ah den Pluspol des Generators oder des Zündschlüssels anzuschließen.2. The voltage display for the regulation ah the positive pole of the To connect the generator or the ignition key.
Mr/HMr / H
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Man hat festgestellt, daß bei einer derartigen Anordnung des Störungsanzeigers das Aufleuchten der Signallampe durch gewisse Zustände hervorgerufen werden konnte, die keine eigentliche Störungen darstellen.It has been found that with such an arrangement of the Fault indicator the lighting up of the signal lamp could be caused by certain states that are not actually Represent disturbances.
So kann z. B. wenn die Batterie voll aufgeladen ist und kein Verbraucher eingeschaltet ist, die Regelfrequenz, d. h. die Frequenz der Umschaltung des Leistungsverstärker, z. B. Transistor, der die Erregerspule versorgt, sehr niedrig xverden, z. B. 1 Hz, wodurch momentan die Spannung zwischen Phasen verschwindet, so daß der Störungsanzeiger die Signallampe zum Aufleuchten oder wenigstens zum Aufflackern bringt.So z. B. when the battery is fully charged and no consumer is switched on, the control frequency, d. H. the Frequency of switching the power amplifier, e.g. B. transistor, which supplies the excitation coil, xverden very low, z. B. 1 Hz, whereby momentarily the voltage between phases disappears, so that the fault indicator the signal lamp to Lights up or at least makes it flicker.
Dasselbe Ergebnis kann auch eine "Strom-Entlastung" mit sich bringen; wenn man z. B. einen starken Verbraucher plötzlich abschaltet und die Batterie aufgeladen ist, kann die noch im Generator gespeicherte Energie die Batteriespannung erhöhen. Dadurch schaltet der Regler die Erregung ab. Bis die Batteriespannung wieder unter den Wert der Vergleichsspannung abfällt, können mehrere Sekunden vergehen, wodurch ebenfalls vorübergehend die Spannung zwischen Phasen verschwindet, was auch das Aufleuchten der Signallampe hervorruft.The same result can also bring about a "current discharge"; if you z. B. suddenly a heavy consumer switches off and the battery is charged, the energy still stored in the generator can increase the battery voltage. As a result, the controller switches off the excitation. Until the battery voltage drops below the value of the comparison voltage again, several seconds can pass, which also temporarily disappears the voltage between phases, which also Causes the signal lamp to light up.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu beseitigen, also bei den vorstehend erläuterten Umständen das unangebrachte Aufleuchten der Signallampe zu vermeiden.The present invention aims to eliminate these disadvantages, that is, to avoid the inappropriate lighting up of the signal lamp in the circumstances explained above.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist der Erfindungsgegenstand im wesentlichen ein Spannungsregler für Wechselstrom-, insbesondere Drehstromgeneratoren zum Aufladen von Batterien, der eingangs erwähnten Art, bei dem dem Regelabweichungs-Verstärker und/oder dem Leistungsverstärker, z. B. Transistor, Hilfsmittel beigeordnet sind, die es ermöglichen, bei jedem Verhältnis zwischen der Batteriespannung und der Vergleichsspannung einen geringfügigen Strom durch die Erregerwicklung des Generators zu schicken, so daß diese niemals stromlos ist.To achieve this goal, the subject of the invention is in essentially a voltage regulator for alternating current, in particular three-phase generators for charging batteries, the type mentioned at the beginning, in which the system deviation amplifier and / or the power amplifier, z. B. transistor, Aids are assigned that allow a slight current through the field winding for every ratio between the battery voltage and the reference voltage of the generator so that it is never de-energized.
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Selbstverständlich muß dieser geringfügige Strom so gewählt werden, daß er nur dem Wert entspricht, der notwendig ist, um die Spannung für den Leerlaufbetrieb des Generators zu erhalten. Hierdurch wird vermieden, daß ein Fehlen der Phasenspannung angezeigt .wird, wenn der Generator läuft und seine Erregerwicklung nicht beschädigt ist.Of course, this small current must be chosen so that it only corresponds to the value that is necessary to increase the voltage for idling the generator obtain. This avoids a lack of phase voltage being indicated when the generator is running and its excitation winding is not damaged.
Die vorgenannten Mittel bestehen vorteilhafterweise aus einem Taktgeber bzw. Impulsgeber in Verbindung mit einem Impulsformer, dessen Ausgangssignale die Signale modulieren, die vom Fehlerverstärker ausgehen und in den Leistungsverstärker, wie z. B. einen Transistor geleitet werden. Bei einer derartigen Anordnung verursacht die Modulation eine Änderung des Steuersignals, so daß die Erregerwicklung während sehr kurzer und genügend rasch aufeinander folgenden Intervallen versorgt wird, wodurch der benötigte minimale mittlere Strom erhalten wird.The aforementioned means advantageously consist of a clock generator or pulse generator in connection with a pulse shaper, whose output signals modulate the signals that emanate from the error amplifier and into the power amplifier, such as B. be passed a transistor. With such an arrangement, the modulation causes a change in the Control signal so that the excitation winding is supplied during very short and sufficiently rapidly successive intervals thereby obtaining the minimum mean current required.
Gemäß einer ersten Ausführungsform dieses Prinzips der Modulation der Steuersignale wird der Regler mit einer minimalen festen Frequenz von z. B. 25 Hz versorgt bzw. überlagert. Zu diesem Zweck besteht der Impulsformer aus einem monostabilen Multivibrator, der sehr kurze Impulse mit der Frequenz des Impulsgebers aussendet, und einem Transistorschaltkreis, der mit Hilfe dieser Impulse das vom Fehlerverstärker ausgehende Signal moduliert. Auf diese Weise wird die Erregerwicklung wenigstens mit der Frequenz des Impulsgebers versorgt, auch wenn die Regelfrequenz, die vom Fehlerverstärker ausgeht, niedriger ist. Entsprechend einem Anwendungsbeispiel enthält die Schaltung einen Transistor, dessen Basis mit dem Ausgang des Fehlerverstärkers verbunden ist, und einen zweiten Transistor, dessen Basis mit dem Ausgang des Impulsformers (Monoflop) und dessen Kollektor oder Emittor mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist, der seinerseits den Leistungsverstärker, wie z. B. einen Transistor steuert.According to a first embodiment of this principle of modulating the control signals, the controller is operated with a minimum fixed frequency of z. B. 25 Hz supplied or superimposed. For this purpose, the pulse shaper consists of a monostable Multivibrator that sends out very short pulses at the frequency of the pulse generator and a transistor circuit that with the help of these pulses, the signal from the error amplifier is modulated. In this way, the excitation winding at least supplied with the frequency of the pulse generator, even if the control frequency, which originates from the error amplifier, is lower. According to an application example, the circuit contains a transistor whose base with the output of the error amplifier is connected, and a second transistor whose base is connected to the output of the pulse shaper (monoflop) and whose collector or emitter is connected to the base of the first transistor, which in turn is the power amplifier, such as B. controls a transistor.
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Gemäß einer zweiten Ausf-ührungsform desselben Modulationsprinzips wird dem Regler eine bestimmte, gleichbleibende Frequenz, auferlegt bzw. überlagert. Hierzu weist die Impulsformerschaltung einen Sägezahnimpulsformer mit der Frequenz des Impulsgebers und einen Vergleicher auf, der an einem Eingang die Sägezahnsignale und an einem anderen Eingang das Signal empfängt, welches der Fehlerverstärker abgibt und welches durch eine Schwelle begrenzt wird. Diese Schwelle kann z. B. einen Höchstwert für die an einem Eingang des Vergleichers auftretenden und mit den Sägezahnsignalen verglichenen Signale derart festlegen, daß der Vergleicher mindestens bei jeder Spitze des Sägezahnsignales einen kurzzeitigen Impuls abgibt, der die Erregerwicklung mit der gegebenen festen Frequenz versorgt.According to a second embodiment of the same modulation principle, the controller is given a specific, constant Frequency, imposed or superimposed. To this end, the pulse shaping circuit a sawtooth pulse shaper with the frequency of the pulse generator and a comparator on a Input the sawtooth signals and at another input receives the signal which the error amplifier emits and which is limited by a threshold. This threshold can e.g. B. a maximum value for the one input of the comparator occurring and compared with the sawtooth signals set such that the comparator at least at each peak of the sawtooth signal emits a short-term pulse that the excitation winding with the given fixed Frequency supplied.
Statt das aus dem Fehlerverstärker kommende Steuersignal durch periodische Signale zu modulieren, ist es möglich, einen schwachen Strom ständig durch die Erregerwicklung zu schicken, woraus sich zwei Varianten der vorliegenden Erfindung ableiten lassen, nämlich:Instead of modulating the control signal coming from the error amplifier with periodic signals, it is possible to to constantly send a weak current through the field winding, resulting in two variants of the present invention can be derived, namely:
- In einer Variante besteht das oben genannte Hilfsmittel einfach aus einem parallel zum Leistungsverstärker geschalteten Widerstand, der geeignet ist, die Erregerwicklung des Generators zu versorgen;- In one variant, the above-mentioned aid simply consists of a device connected in parallel to the power amplifier Resistance suitable for supplying the excitation winding of the generator;
- in der anderen Variante steuert das vorgenannte Hilfsmittel den Leistungsverstärker, wie z. B. Transistor derart, daß ein Mindeststrom erzeugt wird und ständig durch die Erregerwicklung des Generators fließt.- In the other variant, the aforementioned tool controls the power amplifier, such. B. transistor such that a minimum current is generated and flows constantly through the excitation winding of the generator.
Es ist offensichtlich,daß auch diese Varianten zu dem gewünschten Ergebnis führen, nämlich dem Aufrechterhalten einer Mindestspannung zwischen den Phasen des Generators, wodurch das unangebrachte Einschalten der Signallampe durch den Störungsanzeiger vermieden wird.It is obvious that these variants also lead to the desired Result, namely the maintenance of a minimum voltage between the phases of the generator, whereby the incorrect switching on of the signal lamp by the fault indicator is avoided.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand der belügenden schematischen Darstellungen, die als nicht ausschließliche Beispiele einige Ausführungsformen des Spannungsreglers darstellen, erläutert.The invention is illustrated below with reference to the schematic Representations that show some embodiments of the voltage regulator as non-exclusive examples, explained.
Fig. 1 ist das Schaltschema einer ersten Ausführungsform und stellt gleichfalls eine Variante der Erfindung dar.Fig. 1 is the circuit diagram of a first embodiment and also represents a variant of the invention represent.
Fig. 2 ist das Schaltschema einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spannungsreglers.Fig. 2 is the circuit diagram of a second embodiment of the voltage regulator according to the invention.
Fig. 3 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Schaltung der Fig. 2.FIG. 3 is a diagram for explaining the circuit of FIG. 2.
In den Figuren 1 und 2 sind die Wicklungen 1 der drei Phasen des Generators eines Kraftfahrzeuges und die ErregerwicklungIn Figures 1 and 2, the windings 1 of the three phases of the generator of a motor vehicle and the excitation winding
2 dieses Generators dargestellt, sowie ein Brücke-Gleichrichter 3 mit sechs Dioden, der dazu dient, den gleichgerichteten Strom für das Laden der Batterie zu erzeugen, die hier nicht dargestellt ist und an die Klemmen + und - des Gleichrichters2 of this generator shown, as well as a bridge rectifier 3 with six diodes, which is used to rectify the Generate electricity for charging the battery, which is not shown here, and to the + and - terminals of the rectifier
3 angeschlossen wird.3 is connected.
Es wird darauf hingewiesen, daß in den Figuren, die die Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, einer der üblichen Dreiphasengeneratoren dargestellt ist. Die Erfindung kann jedoch ohne irgendwelche Änderungen auch auf Generatoren angewandt werden, die eine beliebige Phasenzahl besitzen.It should be noted that in the figures representing the exemplary embodiments show the invention, one of the usual three-phase generators is shown. The invention can however, they can also be applied to generators having any number of phases without any changes.
Der Spannungsregler dieses Batterieladegeräts enthält in bekannter Weise einen Spannungsregelverstärker, der im folgenden auch "Abweichungsverstärker" A oder kurz "Verstärker" 4 genannt wird und an seinen Eingängen einerseits die wirkliche Batteriespannung Ub und andererseits eine Vergleichsspannung Ur erhält. Das Ausgangssignal S des Verstärkers 4 steuert über einen Leistungstransistor 5 die Versorgung der Erreger-The voltage regulator of this battery charger contains in known Way, a voltage control amplifier, hereinafter also referred to as "error amplifier" A or "amplifier" 4 for short is called and on the one hand the real one at its entrances Battery voltage Ub and on the other hand a comparison voltage Ur receives. The output signal S of the amplifier 4 controls via a power transistor 5 the supply of the exciter
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wicklung 2 des Generators. Weiterhin enthält der Regler in bekannter Weise einen Fehleranzeiger 6, der mit einer Phase der Baugruppe Generator-Gleichrichter verbunden ist und außerdem die Spannung an den Klemmen der Batterie erhält. Der Störungsanzeiger 6 ist mit der Signallampe 7 verbunden .winding 2 of the generator. Furthermore, the controller contains in a known manner an error indicator 6, which with a Phase of the generator-rectifier assembly is connected and also receives the voltage at the terminals of the battery. The fault indicator 6 is connected to the signal lamp 7.
Der Verstärker 4 vergleicht die Batteriespannung Ub mit der Vergleichsspannung Ur. Als Folge dieses Vergleichs gibt er ein Signal S ab, das, wenn Ub">· Ur die-Versorgung der Erregerwicklung 2 unterbricht und das, wenn Ub-^1Ur die Versorgung der Erregerwicklung 2 freigibt. Im Betrieb treten zeitliche Intervalle auf, während denen die Wicklung 2 versorgt wird, die mit anderen Zeitintervallen abwechseln, während denen die Erregerwicklung 2 stromlos ist. Daraus ergibt sich eine "Regelfrequenz".The amplifier 4 compares the battery voltage Ub with the comparison voltage Ur. As a result of this comparison, it emits a signal S which, when Ub "> · Ur interrupts the supply of the field winding 2 and that when Ub- ^ 1 Ur releases the supply to the field winding 2. In operation, time intervals occur during which the winding 2 is supplied, which alternate with other time intervals, during which the excitation winding 2 is de-energized.
Um die in der Einleitung erläuterten Nachteile zu vermeiden, sind in der Ausführungsform nach Fig. 1 Mittel vorgesehen, die im Regler eine Mindestfreauenz aufzwingen. Der Ausgang des Verstärkers 4 ist mit der Basis eines Transistors 8 verbunden, der in dem dargestellten Beispiel ein NPN-Transistor ist, dessen Emittor mit dem Minuspol und dessen Kollektor einerseits über einen Widerstand 9 mit dem Pluspol verbunden ist und andererseits mit der Basis des Transistors 5. Außerdem ist ein Impulsgeber 10 vorgesehen, der ein Mono 11 (monostabiler Multivibrator) steuert, der sehr kurze periodische Impulse I abgibt. Der Ausgang des Monos 11 ist mit der Basis eines dritten Transistors 12 verbunden, der im gewählten Beispiel ein NPN-Transistor ist, dessen Emittor mit der Minusklemme und dessen Kollektor mit der Basis des Transistors 8 verbunden ist.In order to avoid the disadvantages explained in the introduction, means are provided in the embodiment according to FIG. 1, which impose a minimum level of freedom in the controller. The output of the amplifier 4 is connected to the base of a transistor 8, which in the example shown is an NPN transistor, its emitter with the negative pole and its collector is connected on the one hand via a resistor 9 to the positive pole and on the other hand to the base of the transistor 5. In addition a pulse generator 10 is provided, which controls a mono 11 (monostable multivibrator), the very short periodic Impulse I emits. The output of the mono 11 is connected to the base of a third transistor 12, which is selected in the An example is an NPN transistor whose emitter is connected to the negative terminal and whose collector is connected to the base of the transistor 8 is connected.
Der Impulsgeber 10 gibt seine Signale mit der gewünschten minimalen konstanten Regelfrequenz ab, z. B. 25 Hz. Der Impulsgeber kann sich aufbauen aus einem Oscillator mitThe pulse generator 10 emits its signals with the desired minimum constant control frequency, e.g. B. 25 Hz. The Pulse generator can be built up from an oscillator with
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wesentlich höherer Frequenz und einem Frequenzteiler. Das Mono 11, das die Signale des Impulsgebers erhält, gibt seinerseits Impulse I ab, deren Frequenz identisch ist mit derjenigen der Signale des Impulsgebers und deren Dauer der gewünschten Mindestdauer .der Leitfähigkeit des Transistors 5 entspricht, der die Erregerwicklung 2 versorgt.much higher frequency and a frequency divider. The mono 11, which receives the signals from the pulse generator, is in turn Pulses I from, the frequency of which is identical to that of the signals from the pulse generator and whose duration is identical to that of the The desired minimum duration corresponds to the conductivity of the transistor 5 which supplies the excitation winding 2.
Hieraus ergibt sich für die gesamte Schaltung folgender Funktionsablauf:This results in the following functional sequence for the entire circuit:
Wenn die Batteriespannung Ub höher ist als die Vergleichsspannung Ur, gibt der Abweichungsverstärker A ein stärkeres Signal S ab, das normalerweise den Transistor 8 leitend macht, Folglich ist der Transistor 5 gesperrt und die Versorgung der Erregerwicklung 2 wird unterbrochen. Gleichzeitig erreichen die Impulse I die Basis des Translstfros 12. Jeder Impuls I macht den Transistor 12 während einer sehr kurzen Zeitspanne leitend, wodurch der Transistor 8, der normalerweise leitend ist, gesperrt wird. Folglich wird der Transistor 5 während einer sehr kurzen Zeit leitend. Selbst wenn der Zustand Ub "y· Ur langer anhält als die Dauer einer Periode der gewählten Mindestregelfrequenz, so ist doch sichergestellt, daß der Transistor 5 jeweils kurzzeitig leitend ist und folglich wird während dieser kurzen Zeiten die Versorgung der Erregerwicklung 2 sichergestellt. Folglich kann die Spannung zwischen den Phasen des Generators nicht zusammenbrechen und über den Störungsanzeiger 6 das Aufleuchten der Signallampe 7 auslösen, wenn folgende Zustände vorliegen: If the battery voltage Ub is higher than the comparison voltage Ur, the deviation amplifier A emits a stronger signal S, which normally makes the transistor 8 conductive. As a result, the transistor 5 is blocked and the supply of the excitation winding 2 is interrupted. At the same time, the pulses I reach the base of the translator 12. Each pulse I makes the transistor 12 conductive for a very short period of time, whereby the transistor 8, which is normally conductive, is blocked. As a result, the transistor 5 becomes conductive for a very short time. Even if the state Ub "y · Ur lasts longer than the duration of one period of the selected minimum control frequency, it is ensured that the transistor 5 is conductive for a short time and consequently the supply of the excitation winding 2 is ensured during these short times Do not break down the voltage between the phases of the generator and trigger the lighting up of the signal lamp 7 via the fault indicator 6 if the following conditions are present:
- Wenn die Batterie voll aufgeladen und kein Verbraucher eingeschaltet ist, wodurch die Regelfrequenz sehr niedrig werden kann (z. B. 1 Hz), wenn keine Mindestfrequenz aufgezwungen wird.- When the battery is fully charged and no consumer is switched on which means that the control frequency can be very low (e.g. 1 Hz) if no minimum frequency is imposed will.
- Wenn bei vollaufgeladener Batterie ein großer Verbraucher- If a large consumer with a fully charged battery
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plötzlich abgeschaltet wird, wodurch die Batteriespannung noch weiter steigt, was ein Abschalten während mehrerer
Sekunden der Erreger durch den Regulator zur Folge haben
kann.is suddenly switched off, causing the battery voltage to rise even further, resulting in a shutdown during several
Seconds of the pathogen through the regulator
can.
Im umgekehrten Fall, wenn die Batteriespannung niedriger ist als die Vergleichsspannung, gibt der Verstärker 4 ein schwaches
Signal S ab, das den Transistor 8 blockiert und damit
den Transistor 5 leitend macht, wodurch die Erregerwicklung 2 versorgt wird. Die Impulse I, die der. Basis des Transistors
12 zugeleitet werden, haben keinen Einfluß auf die Leitfähigkeit des Transistors 5. Folglich kann dieser so lange leitfähig
gehalten werden, wie es in Abhängigkeit des vom Fehlerverstärker A abgegebenen Signals S nötig ist und die Umschaltfrequenz
des Transistors 5 kann höher sein als der durch den Impulsgeber 10 gegebene feste Mindestwert.In the opposite case, if the battery voltage is lower than the comparison voltage, the amplifier 4 emits a weak signal S, which blocks the transistor 8 and thus
makes the transistor 5 conductive, whereby the excitation winding 2 is supplied. The impulses I that the. Base of the transistor 12 are fed, have no influence on the conductivity of the transistor 5. As a result, this can be kept conductive as long as is necessary depending on the output from the error amplifier A signal S and the switching frequency of the transistor 5 can be higher than that fixed minimum value given by the pulse generator 10.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist die Reglerfrequenz
konstant und wird dauernd von einem Impulsgeber 13 gegeben-,
der auch in diesem Falle aus einer Kombination eines Oscillators mit höherer Frequenz und einem Frequenzteiler bestehen
kann. Der Ausgang des Impulsgebers 13 ist mit einem
Sägezahnimpulsgeber 14 verbunden, der Signale D abgibt, dessen
Frequenz der des Impulsgebers entspricht und deren Form wie oben in Fig. 3 dargestellt sein kann. Die Signale D werden
den Eingängen eines Vergleichers 15 zugeleitet.In the embodiment according to FIG. 2, the controller frequency is constant and is given continuously by a pulse generator 13, which in this case can also consist of a combination of an oscillator with a higher frequency and a frequency divider. The output of the pulse generator 13 is with a
Sawtooth pulse generator 14 connected, which emits signals D, the frequency of which corresponds to that of the pulse generator and the shape of which can be shown as above in FIG. The signals D are
fed to the inputs of a comparator 15.
Das Ausgangssignal S des Verstärkers A wird dem Eingang eines
Schwellwert-Elementes 16 zugeleitet, dessen Ausgang-mit dem
anderen Eingang des Vergleichers 15 verbunden ist. Der Ausgang des Vergleichers 15 ist über einen Verstärker 17 mit
der Basis des Transistors 5 verbunden, der die Erregerwicklung 2 versorgt.The output signal S of the amplifier A is fed to the input of a threshold value element 16, the output of which is connected to the other input of the comparator 15. The output of the comparator 15 is via an amplifier 17 with
connected to the base of the transistor 5, which supplies the excitation winding 2.
Der Vergleicher 15 ermöglicht,, das vom Abweichungsverstärker k abgegebene Signal aufzuteilen und es in die Impulse C um-The comparator 15 enables the signal emitted by the error amplifier k to be split up and converted into the pulses C
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zuformen, die durch die-zweite Linie des Diagramms gemäß
Fig. 3 dargestellt sind. Je höher die Batteriespannung Ub
gegenüber der Vergleichsspannung ist, umso kürzer wird die
Dauer d der Impulse C im Verhältnis zur Periode T der Sägezahnsignale. Daraus ergibt sich, daß das zyklische Verhältnis
d/T sich dem Wert Null nähert, wenn die Batteriespannung Ub
steigt. Dies wird verhindert durch die Schwelle 16, die einen Höchstwert So für das vom Verstärker 4 an den Vergleicher 15
geleitete Signal festlegt. Durch eine - entsprechende Wahl dieses Höchstwertes erhält man eine Mindestdauer do der Impulse
am Ausgang des Vergleichers 15. Dieser gibt also mindestens
Impulse von der Dauer do (dargestellt durch die untere Linie des Diagramms in Fig. .3) und mit der vom Impulsgeber 13 gegebenen
Frequenz an den Transistor 5 ab. Dadurch ist auch in diesem Falle, sichergestellt, daß der Transistor 5 kurzzeitig
leitend ist und folglich die Erregerwicklung 2 kurzzeitig
bei jeder Batteriespannung Ub versorgt wird, wodurch das unbeabsichtigte Aufleuchten der Signallampe unter den oben
bereits erläuterten Umständen verhindert wird.shape by the second line of the diagram according to
Fig. 3 are shown. The higher the battery voltage Ub
compared to the equivalent voltage, the shorter the
Duration d of the pulses C in relation to the period T of the sawtooth signals. It follows from this that the cyclical ratio d / T approaches the value zero when the battery voltage Ub
increases. This is prevented by the threshold 16, which defines a maximum value So for the signal passed from the amplifier 4 to the comparator 15. By selecting this maximum value accordingly, a minimum duration do of the pulses at the output of the comparator 15 is obtained
Pulses of the duration do (represented by the lower line of the diagram in Fig. 3) and with the frequency given by the pulse generator 13 to the transistor 5. This also ensures in this case that the transistor 5 is briefly conductive and consequently the excitation winding 2 is briefly conductive
Ub is supplied with each battery voltage, which prevents the inadvertent lighting up of the signal lamp under the above
already explained circumstances is prevented.
Ein weiterer Vorteil der Schaltung gemäß Fig. 2 liegt in der Tatsache, daß durch das Vorhandensein einer konstanten Reglerfrequenz
Spannungsabfälle und andere unerwünschte Nebeneffekte vermieden werden können, die bei den bekannten Schaltungen
auftreten und umso störender sind, je höher die Reglerfrequenz ist. Daher verbessert die vorliegende Erfindung nicht nur die
Fehleranzeige, sondern auch das Funktionieren der Spannungsregelung an sich.A further advantage of the circuit according to FIG. 2 lies in the fact that voltage drops and other undesirable side effects can be avoided by the presence of a constant regulator frequency, which is common to the known circuits
occur and are all the more disruptive, the higher the controller frequency. Therefore, the present invention improves not only the error indication but also the functioning of the voltage regulation itself.
Selbstverständlxch beschränkt sich die vorliegende Erfindung nicht auf die beiden Ausführungsformen des Spannungsreglers, die Obenstehend als Beispiele beschrieben wurden. Sie umfaßt alle Varianten, die nach dem gleichen Prinzip aufgebaut werden können, d. h. die es gestatten, einen mittleren Mindeststrom durch die Erregerwicklung 2 eines Generators zu schicken, um diesen zu erregen und dadurch eine Phasenspannung zu er-Of course, the present invention is not limited to the two embodiments of the voltage regulator, which have been described above as examples. It includes all variants that are built on the same principle can, d. H. which allow a mean minimum current to be sent through the field winding 2 of a generator, to excite it and thereby generate a phase voltage
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halten, die ausreichend ist, um das unbeabsichtigte Aufleuchten der Signallampe 7 des Fehleranzeigers 6 zu verhindern. hold that is sufficient to prevent the unintentional lighting up of the signal lamp 7 of the error indicator 6.
So besteht beispielsweise, eine Variante der Erfindung, wie in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt, darin, daß ein Widerstand 18 parallel zu dem Transistor 5 geschaltet wird (wobei die Bauelemente 10, 11 und 12 entfallen können). Ein Mindeststrom, dessen Wert durch den Widerstand 18 bestimmt wird, versorgt dann permanent die Erregerwicklung 2. Diese Variante, die scheinbar sehr einfach ist, kann jedoch bei der praktischen Ausführung Schwierigkeiten mit sich bringen, wie z. B. die Kühlung, die durch die Wärmeabgabe des Widerstandes notwendig wird.For example, a variant of the invention, as shown in phantom in Fig. 1, is that a resistor 18 is connected in parallel with the transistor 5 (wherein the components 10, 11 and 12 can be omitted). A minimum current the value of which is determined by the resistor 18, then permanently supplies the excitation winding 2. This variant, which is apparently very simple, but can cause difficulties in practical implementation, such as z. B. the cooling, which is necessary due to the heat dissipation of the resistor.
Eine weitere Variante, die nicht bildlich dargestellt ist, besteht darin, den Transistor 5, der die Erregerwicklung 2 versorgt, nicht vollständig umzuschalten, sondern mit Hilfe dieses Transistors eine Art proportionelle Verstärkung des Ausgangssignals S des Fehlerverstärkers 4 zu erzeugen und zwar in dem Maße, daß ein Mindeststrom entsteht, der permanent durch die Wicklung 2 fließt.Another variant, which is not shown in the figure, consists in the transistor 5, which drives the excitation winding 2 supplied, not to switch completely, but with the help of this transistor a kind of proportional amplification of the To generate output signal S of the error amplifier 4 and to the extent that a minimum current is created that is permanent flows through winding 2.
PatentanwaltPatent attorney
1 300 1 8/091S1 300 1 8 / 091S
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