DE3237287A1

DE3237287A1 - Schaltung zur selbsttaetigen umschaltung eines verbrauchers

Info

Publication number: DE3237287A1
Application number: DE19823237287
Authority: DE
Inventors: Felix 3450 Holzminden Raquet
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1982-10-08
Filing date: 1982-10-08
Publication date: 1984-04-12

Description

Schaltung zur selbsttätigen Umschaltung eines Verbrauchers Die Erfindung betrifft eine Schaltung, die bei Ausfall einer an einem Eingangspol anliegenden Versorgungsquelle einen mit einem Ausgangspol verbundenen. Verbraucher selbsttätig an eine Akkumulator-Batterie anschaltet.
Bei derartigen Notstromversorgungsschaltungen muß häufig die Batteriespannung wosentlich höher als die gelmnschte Ausgangsspannung sein. Außerdem sind gewöhnlich separate Schaltungsmittel zur Spannungs stabilisierung bei Notstrombetrieb einerseits und bei Normalbetrieb andererseits nötig. Ein aufwendiger Schaltkreis muß zur Ladung des Akkumulators vorgesehen sein.
Gefordert ist, daß eine Schaltung der eingangs genannten Art im Normalbetrieb dem Verbraucher eine stabilisierte Spannung zur Verfügung stellt und die Akkumulator-Batterie lädt bzw. geladen hält daß bei Ausfall der Spannungsquelle ein selbsttätiges Umschalten erfolgt und daß im Notstrombetrieb die Verbraucherspannung stabilisiert ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die die genannten Forderungen mit einfachen Schaltungsmitteln erfüllt.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß am Eingangspol eine erste Reihenschaltung, bestehend aus einer Diode, einem Ladewiderstand und der Batterie, und parallel zu dieser eine zweite Reihenschaltung, bestehend aus einer weiteren Diode, einem Vorwiderstand und einer Zenerdiode, liegen, und daß zwischen den Spannungspol der Batterie und den an der Zenerdiode liegenden Ausgangspol die Emitter-Kollektorstrecke eines Transistors geschaltet ist, an dessen Basis ein Spannungsteiler vorgesehen ist, dessen Abgriff an den Eingangspol gelegt ist.
Im Normalbetrieb ist der Transistor gesperrt, so daß über die erste Reihenschaltung die Batterie geladen bzw.
geladen gehalten wird und über die zweite Reihenschaltung an der Zenerdiode die gewünschte Ausgangsspannung für den Verbrauer anliegt. Ist die Versorgungsquelle gestört, dann schaltet der Transistor durch, so daß der Verbraucher nun aus der Batterie gespeist wird, wobei ebenfalls die Zenerdiode die Speisespannung stabilisiert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Die Zeichnung zeigt ein Schaltbild der Schaltung.
An einen Eingangspol 1 ist eine Versorgungsspannungsquelle 2 mit einer positiven Eingangs-Gleichspannung UE gelegt.
An den Eingangspol 1 ist eine erste Reihenschaltung 3 bestehend aus einer Diode D1, einem Ladewiderstand R1 und einer -aufladbaren Batterie B gelegt. Parallel zur ersten Reihenschaltung 3 ist eine zweite Reihenschaltung 4 geschaltet. Diese besteht aus einer Diode D2, einem Vorwiderstand R2 und einer Zenerdiode Z. An der Zenerdiode Z liegt der Ausgangspol 5 der Schaltung, an den ein Verbraucher V angeschlossen ist.
Zwischen den Spannungspol 6 der Batterie B und den Ausgangspol 5 ist die Emitter-Kollektorstrecke eines Transistors T in Reihe mit einem weiteren Vorwiderstand R3 geschaltet. An der Basis des Transistors T ist ein Spannungsteiler bestehend aus Widerständen R4 und R5 vorgesehen. Der Abgriff 7 des Spannungsteilers ist mit dem Eingangspol 1 verbunden.
Die Batterienennspannung ist niedriger als die Eingangsspannung UE und nur geringfügig höher als die Ausgangsspannung UA am Ausgangspol 5. Beispielsweise beträgt die Eingangsspannung UE 7 V, die Batterie-Nennspannung 6 V und die Zenerspannung der Zenerdiode Z 4,7 V. Der Ladewiderstand R1 ist größer als der Vorwiderstand R2. Der Ladewiderstand R1 liegt beispielsweise bei 1 k.£X und der Vorwiderstand R2 bei 220£Y . Der Vorwiderstand R3 ist so ausgelegt, daß im Notstrombetrieb der gleiche Strom 1 A fließt wie im Normalbetrieb. Er ist hierfür kleiner als der Widerstand R2.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Schaltung ist etwa folgende: Solange die Eingangsspannung U mit ihrem Nennwert E anliegt, ist der Transistor T gesperrt. Über die Diode D2 und den Widerstand R2 fließt der Strom IA zum Verbraucher V. Die Spannung UA ist durch die Zenerdiode Z stabilisiert. Über die Diode D1 und den Ladewiderstand R1 fließt ein Ladestrom auf die Batterie B.
Sinlct die Eingangsspannung UE beträchtlich ab, oder fällt sie ganz aus, dann wird der Transistor T leitend, da dann die Batteriespannung am Spannungspol 6 höher ist als die Spannung am Abgriff 7. Über den Widerstand R3 und die jetzt niederohmige Emitter-Kollektorstrecke des Transistors T fließt der Strom 1A nun aus der Batterie B zum Verbraucher V. Die Zenerdiode Z stabilisiert auch in diesem Fall die Ausgangsspannung U . Die Dioden D1 A und D2 verhindern, daß sich die Batterie B auf die gestörte Versorgungsspannungsquelle 2 in dem Fall entlädt, daß die Störung auf einem Kurzschluß beruht.
Nach Beseitigung der Störung wird die Spannung U wieder mit ihrem Nennwert zur Verfügung stehen. Es sperrt dann der Transistor T und die Batterie B wird wieder aufgeladen.

Claims

Pat entan sprüche w 3 Schaltung, die bei Ausfall einer an einem Eingangspol anliegenden Versorgungsspannungsquelle einen mit einem Ausgangspol verbundenen Verbraucher selbsttätig an eine Äkkumulator-Batterie anschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingangspol (1) eine erste Reihenschaltung (3), bestehend aus einer Diode (D1), einem Ladewiderstand (R1) und der Batterie (B), und parallel zu dieser eine zweite Reihenschaltung (4), bestehend aus einer weiteren Diode (D2), einem Vorwiderstand (R2) und einer Zenerdiode (Z), liegen und daß zwischen den Spannungspol (6) der Batterie (B) und den an der Zenerdiode (Z) liegenden Ausgangspol (5) die Emitter-Kollektorstrecke eines Transistors (T) geschaltet ist, an dessen Basis ein Spannungsteiler (R4, R.) vorgesehen ist, dessen Abgriff (7) an den Eingangspol (1) gelegt ist.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zur Emitter-Kollektorstrecke des Transistors (T) ein weiterer Vorwiderstand (R3) geschaltet ist.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Vorwiderstand (R3) so bemessen ist, daß bei leitendem Transistor (T) über ihn etwa der gleiche Strom fließt, wie huber den Vorwiderstand (R2) bei gesperrtem Transistor (T).
4. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladewiderstand (X1) wesentlich größer als der Vorwiderstand (R2) istt