NL8400568A - Hulpschakeling, bijvoorbeeld gelijkspanningsvoedingsschakeling. - Google Patents

Description

, - t C/Ca/ar/3 - Capax

Hulpschakeling, bijvoorbeeld gelijkspanningsvoedingsschake-ling.

--- ·- ---------

De uitvinding heeft betrekking op een hulpschakeling, bijvoorbeeld een gelijkspanningsvoedingsschake-ling, voor toepassing bij een apparaat met een uit een wissel-stroomvoedingsnet te voeden motor met bijbehorende ontstoor-5 capaciteit, waarbij de hulpschakeling via éen impedantie eveneens uit het genoemde net wordt gevoed.

Een dergelijke hulpschakeling wordt, zoals reeds is opgemerkt, bijvoorbeeld gevormd door een met êën of meer gelijkrichters uitgeruste gelijkspanningsvoedingsschake-10 ling, welke bijvoorbeeld dient voor de gelijkstroomverzorging van een regeleenheid of andere functionele eenheid, zoals een beveiligingseenheid, van een apparaat, dat door middel van een uit het wisselstroomvoedingsnet te voeden electromotor met bijbehorende ontstoorcapaciteit wordt aangedreven. Als 15 voorbeelden van een dergelijk apparaat kunnen handwerktuigen, zoals electrische boormachines, huishoudelijke apparaten en tafelmachines van het wel als "power tooi" aangeduide type worden genoemd. Dergelijke apparaten zijn bijvoorbeeld met een als electrische seriemotor uitgevoerde aandrijfmotor met 20 een nominaal vermogen van circa lOOOWatt en een bijbehorende regeleenheid voor aanpassing van het motorgedrag aan de be-lastingsomstandigheden uitgerust. De desbetreffende regel-, eenheid of andere functionele eenheid van het apparaat wordt daarbij eveneens uit het wisselstroomvoedingsnet gevoed. Dit 25 geschiedt via de hulpschakeling, welke meestal via een impedantie, zoals een serie—impedantie of een transformator, eveneens aan het wisselstroomvoedingsnet dient te worden aangesloten. In verband met problemen van warmtedissipatie verdient de toepassing van een capaciteit als serie-impedantie 30 de voorkeur boven toepassing van een weerstand, doch daar staat tegenover, dat een in aanmerking komende capaciteit veelal aanzienlijk grotere afmetingen (en hogere kosten) dan een in aanmerking komende weerstand heeft.

Bij de apparaten van het hier beschouwde 35 type, zoals handwerktuigen, huishoudelijke apparaten en tafelmachines is het veelal van belang om zowel het aantal als de 8400568 , .-' i -2- afmetingen van de bij het apparaat toegepaste en daarmede tot één geheel verenigde componenten zo gering mogelijk te houden. Dit geldt in het bijzonder voor handwerktuigen, zoals electrische boormachines.

5 De uitvinding beoogt, hieraan een bijdrage te leveren, en stelt daartoe voor een hulpschakeling van het in de aanhef genoemde type voor, dat tenminste een deel van de ontstoorcapaciteit de genoemde impedantie vormt of daarvan deel uitmaakt. Daarbij wordt van de noodzakelijk veronder-10 stelde aanwezigheid van een ontstoorcapaciteit gebruik gemaakt, door deze tevens tenminste grotendeels als voor de voeding van de hulpschakeling noodzakelijke serie-impedantie te laten functioneren. Meer in het bijzonder stelt de uitvinding voor, dat de ontstoorcapaciteit bestaat uit twee met 15 elkaar in serie geschakelde condensatoren, waarvan de ene in serie met en de andere parallel aan de hulpschakeling is aangesloten. Door deze maatregel wordt enerzijds de goede functionering als ontstoorcapaciteit en anderzijds de functionering als serie-impedantie zekergesteld.

20 De door de uitvinding voorgestelde maatregel verschaft de mogelijkheid tot vermindering van zowel het aantal als de afmetingen van de toe te passen componenten en tot vermindering van de optredende warmtedissipatie, hetgeen vooral voor miniaturisering van belang is.

25 De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening. Daarin tonen:

Fig. 1 en 2 principeschema's van twee bekende uitvoeringsvormen van de aansluiting van een aan een appa-30 raat met bijbehorende ontstoorcapaciteit toegevoegde hulpschakeling,

Fig. 3 een principeschema van een derge— lijke aansluiting volgens de uitvinding, en

Fig. 4 en 5, ter vergelijking, schema's van 35 twee respectievelijk volgens'Fig. 1 en volgens Fig. 3 gerealiseerde, practische uitvoeringsvormen van de aansluiting van de hulpschakeling.

8400568 ν'" -¾ -3-

De Fig, 1 en 2 tonen een via voedingsaan-sluitingen 1 en 2 met een niet in de tekening weergegeven wisseistroomvoedingsnet te koppelen apparaat 3, zoals een handwerktuig, een huishoudelijk apparaat of een tafelmachine, 5 welke wordt aangedreven door een niet in de tekening weergegeven electromotor. Aan het apparaat 3 is een ontstoor-capaciteit C toegevoegd, benevens een hulpschakeling 4, welke bijvoorbeeld wordt gevormd door een gelijkspanningsvoedings-schakeling voor gelijkstroomverzorging van een tot het appa-10 raat 3 behorende, niet afzonderlijk in de tekening weergegeven regeleenheid.

Bij de in Fig. 1 weergegeven uitvoeringsvorm van bekend type is de hulpschakeling 4 via een serie-impedan-tie Z tussen de beide voedingsaansluitingen 1 en 2 opgenomen.

15 De serie-impedantie Z kan bijvoorbeeld bestaan uit een weerstand, een capaciteit of een zelfinductie. Zoals reeds is opgemerkt, zal bij toepassing van een weerstand als serie-impedantie Z enige warmte-ontwikkeling in de weerstand optreden, terwijl de toepassing van een capaciteit of een 20 zelfinductie als serie-impedantie Z het nadeel heeft, dat dergelijke componenten betrekkelijk grote afmeting hebben, hetgeen niet bevorderlijk voor miniaturisering van het apparaat met bijbehorende componenten is.

Bij de in Fig. 2 weergegeven uitvoerings-25 vorm van bekend type is de hulpschakeling 4 daarentegen via een transformator T met de voedingsaansluitingen 1 en 2 gekoppeld. Ook de toepassing van een dergelijke transformator T heeft het nadeel, dat deze betrekkelijk grote afmetingen heeft.

30 Fig. 3 toont de door de uitvinding voor gestelde vereenvoudiging. Zoals· Fig. 3 laat zien, is de ont-stoorcapaciteit C van de beide bekende uitvoeringsvormen volgens Fig. 1 vervangen door de serieschakeling van twee condensatoren en C^t waarvan de eerstgenoemde in serie 35 met en de tweede parallel aan de hulpschakeling 4 is aangesloten. De condenator vervult derhalve, zowel de functie van de ontstoorcapaciteit C in Fig. 1 als van de serie-impe- 8400568 -4- ^* >

V V

dantie Z in Fig. l. De condensator C2 stelt zeker, dat de ontstorende werking behouden blijft/ en behoeft slechts een aan de ingangsspanning van de hulpschakeling 4 aangepaste doorslagspanning te hebben.

5 Het practische effect van de uitvinding, dat vooral bij miniaturisering van groot belang is, komt duielijk naar voren bij een meer gedetailleerde vergelijking van de in de respectieve Fig. 4 en 5 getekende schema's van respectievelijk volgens Fig. 1 en Fig. 3 gerealiseerde, prac-10 tische uitvoeringsvormen van de aansluiting van een hulpscha-keling, welke via de voedingsaansluitingen 1 en 2 uit een wisselstroomvoedingsnet met een spanning van 220Ve^^ wordt gevoed en aan zijn twee respectieve uitgangsaansluitingen A en B twee gelijkspanningen van respectievelijk. 5V en-15V voor 15 gelijkstroomverzorging van eeri functionele eenheid van een in de Fig. 4 en 5 niet getekend apparaat, zoals een electrische handboormachine, dient te leveren.

Bij de op bekende wijze uitgevoerde uitvoeringsvorm volgens Fig. 4, welke in principe met die volgens 20 Fig. 1 overeenkomt, wordt de hulpschakeling via een uit een weerstand r.^ met een waarde van 18KOhm bestaande serie-impedan— tie uit het wisselstroomvoedingsnet gevoed. De hulpschakeling zelf bevat twee parallelle takken, waarvan de ene uit een » serieschakeling van een diode D^ en een electrolitische con-25 densator bestaat en de andere uit een serieschakeling van een weerstand met een waarde van 47KOhm, een diode D2 en een electrolitische condensator C 2 bestaat.

Bij de in Fig. 5 weergegeven uitvoeringsvorm volgens de uitvinding, welke met die volgens Fig. 3 over-30 eenkomt, vindt geen toepassing van de warmteproducerende weerstanden en R2 meer plaats. Als serie-impedantie dient een capaciteit van dezelfde specificatie als de ontstoorcapaci-teit C in Fig. 4, waarvan de ontstorende werking wordt aangevuld door een met de capacitêit in serie geschakelde capa-35 citeit C2, welke een doorslagspanning van slechts circa 5QV behoeft de hebben. Zoals reeds is opgemerkt, is de weerstand r2 uit de rechtertak van de hulpschakeling verdwenen. Boven- 8400568 * ? S* r -5- dien kan de in de linkertak opgenomen diode 1 een aanzienlijk lagere doorslagspanning hebben dan de vergelijkbare diode D.j in Fig. 4. In de schakelingen volgens de Fig. 4 en 5 hebben de electrolitische condensatoren en Cg2 en de 5 diode D2 steeds dezelfde specificatie. Ter informatie volgen hierna de practische waarden van alle in de Fig. 4 en 5 getekende componenten.

Fig. 4 Fig. 5

TO C 0,2yF,250 V * C1 0,2μΡ,250 V

C2 0,68yF, 50 V 3^3

Ce147 μΡ, 16 V ~ Ce147 uF' 16 V

Ce210 μΡ, 6,3V 333 Ce210 6'3V

R1 18KOhm,2W 15 R2 47KOhm,|W

Dt IN4004,400 V 0^3^4148 , 50 V

D2 IN4148, 50 V D2 IN4148 , 50 V

Vergelijking van de beide tabellen laat zien, dat tegenover het verdwijnen van de beide warmte— 20 producerende weerstanden R^ en R2 slechts de toevoeging van een electrolitische condensator C2 van 0,68uF staat, terwijl de diode (IN4004,400V) is vervangen door een diode Dt' (IN4148,50V).

Duidelijk zal zijn, dat vooral de elimi-25 natie van de beide weerstanden R^ en R2, waarvan vooral de warmte-ontwikkeling aan miniaturisering in de weg staat, van groot belang is bij het ontwerp van een bijvoorbeeld als handwerktuig uitgevoerd apparaat van zo klein mogelijke afmetingen. De uitvinding betreft derhalve niet alleen een hulp-30 schakeling, doch tevens een met een dergelijke hulpschakeling uitgerust apparaat, zoals een electromotorisch aangedreven handwerktuig, huishoudelijk apparaat of tafelmachine van het type "power tooi".

8400568

Claims (3)

1. Hulpschakeling, bijvoorbeeld gelijkspannings-voedingsschakeling, voor toepassing bij een apparaat met een uit een wisselstroomvoedingsnet te voeden motor met.bijbehorende ontstoorcapaciteit, waarbij de hulpschakeling via een 5 impedantie eveneens uit -het genoemde net wordt gevoed, met h et kenmerk, dat ten minste een deel (C ^) van de ontstoorcapaciteit de genoemde impedantie vormt of daarvan deel uitmaakt.

2. Hulpschakeling volgens conclusie 1, m e t 10 het kenmerk, dat de ontstoorcapaciteit bestaat uit twee met elkaar·in serie geschakelde condensatoren (C^,C2), waarvan de ene (C^) in serie met en de andere (C2) parallel aan de hulpschakeling (4) is aangesloten.

3. Uit een wisselstroomvoedingsnet te voeden 15 apparaat met bijbehorende ontstoorcapaciteit en een hulpschakeling volgens conclusie 1 of 2. t 8400568