DE3211989A1

DE3211989A1 - Stromversorgungsgeraet

Info

Publication number: DE3211989A1
Application number: DE19823211989
Authority: DE
Inventors: Walter Ing.grad. 8013 Haar Haberzeth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1982-03-31
Publication date: 1983-10-13

Description

Stromversorgungsgerät.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stronversorgungsgerät gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. In einem derartigen Stromversorgungsgerät wird zwar auch im Fall der Unterbrechung der Fühlerleitung ein erheblicher Anstieg der Spannung an der Last vermieden.
Für spannungsempfindliche Lasten ist sowohl eine zu hohe als auch eine zu niedrige Spannung an der Last zu vermeiden. Bei aufladbaren Batterien führt eine Überschreitung der Gasungsspannung zur Bildung von Knallgas und zur Zerstörung der Batterie. Eine zu geringe Batteriespannung bewirkt keine Aufladung der Batterie.
Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt, besteht darin, daß eine Schaltung gemäß Oberbegriff bei einer Unterbrechung einer Fühlerleitung eine Absenkung der Spannung am Lastwiderstand auf einen vorherbestimmten Wert bewirkt und daß dabei einrseits eine Mindestspannung an der Last nicht unterschritten wird und andererseits die Unterbrechung der r''lialerleitung eindeutig erkannt wird.
Diese Aufgabe wird durch die lVlerkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung wird speziell bei Stromversorgungsgeräten mit einer gesonderten Fühlerleitung eingesetzt. Diese Fühlerleitung soll den Spannungsabfall auf der Lastleitung ausschalten. Die Schaltung wird also eingesetzt, wenn der Spannungsabfall auf der Lastleitung eine störende wanderung der Spannung an der Last hervorruft. Stören- de Spannungsänderungen an der Lastleitung treten insbesondere beim Aufladen von Batterien auf, da dabei der Ladestrom in Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie stark abnimmt.
Diese Spannungsänderungen an der Lastleitung können in der Schaltung gemäß Oberbegriff nach dem Ausfall einer Fühlerleitung nicht mehr ausgeglichen werden.
Die Erfindung wird nun anhand von zwei Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Schaltung und schematisch ein Stromversorgungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, Fig. 2 eine erfingungsgemä-3e Schaltung und schematisch ein erfindungsgema3es Stromversorgungsgerät Die Stromversorgungsgeräte nach den Figuren 1 und 2 setzen sich jeweils aus einem Netzgerät (5, 6), Lastleitungen (3, 4) und Fühlerleitungen (7, 8) zusammen. Ein Stellglied 1 wird durch einen Differenzverstärker 2 angesteuert und regelt die positive Ausgangsspannung +UA..
Im Netzgerät 5 gemäß Oberbegriff befindet sich eine Brükkenschaltung aus den Widerständen R2 bis R5 und der Zenerdiode ZD. Die Brückenschaltung ist zwischen die positive Fühlerleitung 7 und die negative Fühlerleitung 8 geschaltet. Die Widerstände R4 und R5 teilen die an der Fühlerleitung anliegende Lastspannung Uz, welche an der Last Z abgegriffen wird. Diese Spannung wird als Istwert Uist einem Eingang des Verstärkers 2 zugeführt und dort mit dem Sollwert U5011 verglichen, welcher in dem aus dem Widerstand R2 und der Zenerdiode ZD gebildeten Brükkenzweig an der Zenerdiode ZD abgegriffen wird. Die positive und die negative Fühlerleitung 7 bzw. 8 sind im iJetzgerät 5, 6 über je einen Schutzwiderstand £&1 bzw.R3 mit der entsprechenden Lastneituno r bzw. 4 verschaltet.
Bei Unterbrechung einer der Fühlerleitungen 7 oder 8 wird bei der Schaltung gemäß Fig im Netzgerät ein fester ert für die Ausgangsspannungen UA bzw. -UA eingestellt. Der Sapnnungsabfall an der Lastleitung 3, 4, deren zugehörige Fühlerleitung unterbrochen ist, wird nicht mehr berücksichtigt. Seine Schwankungen gehen unmittelbar auf die Schwankungen der Spannung an der Last Z ein.
Gemäß Fig.2 sind die Schutzwiderstände Rl bzw. R3 mit jeweils einer Diode D1 bzw. D2 und einem Transistor Ts1 bare.
Ts2 derart in Serie geschaltet, daß die Diode Dl, D2 von der jeweiligen Lastleitung 3, 4 ausgehend auf den Emitter des Transistors Ts1, Ts2 und die Basis des Transistors Ts1, Ts2 auf den Schutzwiderstand R1, R3 geschaltet ist. Der Kollektor des auf die positive Lastleitung geschalteten Transistors Ts1 ist über einen Widerstand R6 auf Uist und der Kollektor des mit der negativen Lastleitung 4 verschalteten Transistors Ts2 über einen Widerstand R7 auf U5011 geschaltet. Beide Transistoren sind als Emitterfolger geschaltet, wobei der Transistor Ts1 im vorliegenden Beispiel ein npn-Transistor und der Transistor Ts2 ein pnp-Transistor ist.
Anstelle der Zenerdiode ZD ann für kleine Spannungen eine Diode in Durchlaßrichtung eingesetzt werden, 2nstelle der Dioden D1 und D2 können für hohe Spannungsabfälle an der Lastleitung Zenerdocen eingesetzt werden.
Im normalen Betrieb verbinden die Dioden D1 und D2 und der Emitter-Basis-Strecken der Transistoren Ts1 und Ts2 ein Leitendwerden der Transistoren Ts1 oder Ts2. WenndU iiberschritten wird, öffnet der Transistor Tsl oder Ts2 und schaltet den jeweiligen AblQitwiderstand R6 bzw. R7 parallel zu dem Widerstand R4 bzw.
der Zenerdiode ZD und setzt dadurch die Spannung Uo bzw.
-US herunter.
Bei Unterbrechung zumindest einer Fühlerleitung 7, 8 wird der entsprechende Transistor Ts1 bzw. Ts2 über die Brückenwiderstande R4, R5 sofort durchgeschaltet und reduziert die Spannung am Lastwiderstand auf einen Wert, der durch die Widerstände R1, R4, RS und R5 bzw. R7 und R2 vorgegeben ist. Die dadurch eingestellte Lastspannung Uz kann deutlich unter der normalen Lastspannung Uz liegen und zur Feststellung einer Unterbrechung der Fühlerleitung ausgewertet werden. Eei Unterbrechung beider Fuhlerleitungen schalten beiGe Transistoren Ts1 und Ts2 durch, die Spannung am Lastwiderstand Uz wird besonders klein.
Durch Einfügen je einer Leuchtdiode LED in die Kollektorleitungen von Ts1 und Ts2 wird ein Fühlerleitungsbruch signalisiert.
Der Widerstand R1 wird vorzugsweise klein gegenüber dem Widerstand R4 gewählt, so daß er bei der Berechnung der nach dem Ausfall der Fühlerleitung auftretenden Spannung nicht berücksichtigt werden muß.
3 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche 1. Stromversorgungsgerät, welches ein Stellglied zur Erzeugung einer geregelten Gleichspannung enthält, welches eine Sollspannungsquelle enthält, in welchem die Soll-Spannung mit einer Ist-Spannung in e nem Differenzverstärker verglichen und durch das Ausgangssignal des Differenzverstärkers das Stellglied eingestellt wird, welches je eine Lastleitung und je eine Fühlerleitung für eine positive und eine negative Ausgangsspannung enthält, in welchem jede Fühlerleitung über einen Schutzwiderstand mit der Lastleitung der entsprechenden Polarität und über Teilerwiderstände mit dem anderen Pol der Fühlerleitung verschaltet ist und in welchem vom Verbindungspunkt eines Schutzwiderstandes mit einem Teilerwiderstand eine Zenerdiode auf den Solleingang des Differenzverstärkers und über einen Begrenzerwiderstand und einen Schutzwiderstand auf die gegenpolige Lastleitung geschaltet ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß in Serie zum Schutzwiderstand (R1, R3) von der positiven bzw. negativen Lastleitung (3 bzw. 4) ausgehend eine Diode (D1, D2) in Durchlaßrichtung auf den Emitter eines Transistors (Ts1 bzw. Ts2) und dessen Basis auf den entsprechenden Schutzwiderstand (R1 bzw. R3) geschaltet ist und daß-der Kollektor des Transistors (Ts1, Ts2) jeweils auf einen Ableitwiderstand (R6 bzw7)undeiii knzeigeelement, z.3.eine Leuchtdiode LED geschaltet ist, daß der über den Transistor (Ts1) und die Diode (D1) auf die positive Lastleitung (3) geschaltete Ableitwiderstand (R6) mit dem Istwerteingang des Differenzverstärkers (2) und der über den entsprechenden Transistor (Ts2) und die entsprechende Diode (D2) auf die negativeitLoiictjno(4) geschaltete Ableitwiderstand (R7) mit dem Sollwerteingang des Differenzverstärkers (2) verschaltet ist.
2. Stromversorgungsgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Dioden (D1, D2) Zenerdioden eingesetzt sind.
3. Stromva'sorgungsgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zumindest der auf die positive Lastleitung geschaltete Schutzwiderstand (Ri) gegenüber dem in Serie liegenden, auf Uist geschalteten Brückenwiderstand (R4) so klein ist, daß der bei der Berechnung der nach dem Ausfall der entsprechenden Fühlerleitung auftretenden Spannung nicht berücksichtigt werden muß.