CH682607A5 - Netzausfallschaltung für einen Verbraucher. - Google Patents
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Description
1
CH 682 607 A5
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Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Netzausfallschaltung für einen Verbraucher gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Für verschiedene Stromverbraucher ergibt sich die Notwendigkeit, diese auch bei einem Netzausfall weiter betreiben zu können. Dies ist besonders bei Uhren aller Art, insbesondere für Uhren, die mit Steuerungen in Verbindung stehen, der Fall.
Bei bekannten Lösungen der eingangs erwähnten Art ist als Energiespeicher ein Akkumulator vorgesehen, der über einen Strombegrenzungswiderstand mit dem Netz verbunden ist. Dabei ist der Verbraucher direkt an den Akkumulator als Parallelzweig angeschlossen.
Der Nachteil dieser Lösung liegt darin, dass die Spannung über den Verbraucher durch die notwendige Strombegrenzung nach dem Einschalten sehr langsam ansteigt. Weiterhin ist eine unmittelbare Speisung des Verbrauchers aus der wiederkehrenden Netzspannung nicht ohne weiteres möglich. Dies führt aber bei vielen Verbrauchern zu Problemen. So schwingen zum Beispiel die Oszillatoren von Digitaluhren oft nicht sauber an, und es kommt bei Datenverarbeitungseinrichtungen auch zu unkontrollierten Programmabstürzen, die einen manuellen Eingriff erfordern. Diese Probleme treten besonders bei jeder Erstinbetriebnahme auf, weiterhin nach jeder Tiefentladung des Energiespeichers nach einem längeren Netzausfall.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Netzausfallschaltung der eingangs näher bezeichneten Art vorzuschlagen, die sich beim Einschalten des Netzes durch einen praktisch sofortigen Anstieg der Spannung am Verbraucher auf den Nennwert auszeichnet.
Erfindungsgemäss wird dies bei einer Netzausfallschaltung der eingangs näher bezeichneten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 erfindungsgemäss erreicht.
Hierdurch erzielt man den Vorteil, dass, bedingt durch die Parallelität der Anschlüsse des Ladezweiges für den Energiespeicher und des Spannungsreglers für den Verbraucher, der Verbraucher bei der Erstinbetriebnahme und nach Netzausfall sofort mit Spannung versorgt wird, unabhängig davon, wie der jeweilige Zustand des Energiespeichers ist.
Demgemäss liegt sofort nach dem Einschalten des Netzes an dem Verbraucher die entsprechende Spannung an. Dabei erfolgt die Versorgung des Verbrauchers nach dem Einschalten des Netzes sofort durch den Spannungsregler, wobei die Aufladung des Energiespeichers über dessen eigenen Strombegrenzungskreis erfolgt, wobei weiterhin eine Beeinflussung des Verbrauchers durch den tief entladenen Energiespeicher durch die Entkopplungsdiode vermieden wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Energiespeicher durch einen Kondensator gebildet ist.
Durch diese Weise ist sichergestellt, dass sofort nach dem Einschalten des Netzes an dem Verbraucher die entsprechende Spannung anliegt. Dabei erfolgt die Versorgung des Verbrauchers nach dem
Einschalten des Netzes sofort durch dieses über den Spannungsregler, wobei die Aufladung des Energiespeichers über dessen eigenen Strombegrenzungskreis erfolgt, wobei eine Beeinflussung des Verbrauchers durch den tief entladenen Energiespeicher durch die Entkopplungsdiode vermieden wird.
Dabei kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, dass der Energiespeicher durch einen Kondensator gebildet ist.
Auf diese Weise werden die beim Betrieb eines Akkumulators auftretenden Probleme, insbesondere im Hinblick auf den Umweltschutz, vermieden.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäs-sen Netzausfallschaltung und
Fig. 2 eine erfindungsgemässe Netzausfallschaltung.
Die erfindungsgemässe Netzausfallschaltung besteht aus dem Energiespeicher 1, zu dem ein Ladestrombegrenzungskreis 2 in Reihe geschaltet ist, die beide zwischen zwei Leitungen 10 und 11 geschaltet sind. An die Verbindung 6 beider ist über eine Entkopplungsdiode 3 ein Verbraucher 4 vorzugsweise eine Uhr, parallel zum Energiespeicher 1 geschaltet. Weiter ist ein Spannungsregler 5 vorgesehen, dessen Ausgang 7 ebenfalls mit dem Verbraucher 4 verbunden ist.
Wie aus der Figur 2 zu ersehen ist, ist der Energiespeicher 1 durch einen Kondensator G1 gebildet, wobei der Ladestrombegrenzungskreis 2 durch einen Transistor V1 und einen mit dessen Kollektor verbundenen Ladestrombegrenzungswiderstand R3 gebildet ist. Die Basis des Transistors V1 ist dabei an dem Verbindungspunkt 8 eines aus den beiden Widerständen R1, R2 gebildeten Spannungsteilers angeschlossen.
Der an die Leitungen 10 und 11 angeschlossene Spannungsregler 5 enthält einen Transistor V2, der mit seinem Emitter mit der Leitung 10 und dem Verbindungspunkt 12 zwischen Entkoppeldiode 3 und Uhr 4 verbunden ist, in Verbindung mit einem mit der Basis dieses Transistors V2 verbundenen Spannungsteiler, der durch die Widerstände R4 und R5 gebildet ist, an deren Verbindungspunkt 9 die Basis angeschlossen ist.
Wird nun die Versorgungsspannung U1 eingeschaltet, so fliesst ein Ladestrom über den Widerstand R3 und den als Begrenzer wirkenden Transistor V1 in den leeren Energiespeicher, der durch den Kondensator C1 gebildet ist. Da sich über den noch leeren Speicher die Spannung U3 nur langsam aufbaut, ist der Transistor V1 voll durchgeschaltet, und der Widerstand R3 übernimmt die Strombegrenzung. In dieser Phase wird die Stromversorgung des Verbrauchers 4, zum Beispiel einer Uhr, vom Transistor V2 übernommen. Der Spannungsteiler R4, R5 ist dabei so eingestellt, dass der Transistor V2, der einen Spannungsregler darstellt, die Spannung U2 unterhalb des für den Verbraucher 4 zulässigen Wertes hält. Die Spannung U2 ist
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daher unmittelbar nach dem Einschalten der Netzspannung U1 auf dem Soll-Niveau und der Verbraucher 4, zum Beispiel eine Uhr, kann ohne Probleme starten. Die Diode 3 verhindert dabei ein Laden des Kondensators C1 über den Transistor V2.
Der Ladevorgang des Kondensators C1 dauert dabei so lange, bis die Spannung U3 einen vorbestimmten Wert, der um die Durchlassspannung der Diode 3 über der Spannung U2 liegt, erreicht hat. Der Spannungsteiler R1, R2 ist dabei so eingestellt, dass der Transistor den Ladestrom dann abschaltet.
Wird die Spannung U1 als Folge einer Netzunterbrechung abgeschaltet, so sperren die Transistoren V1 und V2, wobei der Kondensator C1 die Versorgung des Verbrauchers 4 über die Diode 3 übernimmt, bis die Netzunterbrechung behoben ist.
Nachdem die Netzspannung U1 wieder vorhanden ist, wird der Kondensator C1 wieder aufgeladen und der Verbraucher wieder über den Transistor V2 versorgt. Sollte der Speicher, der durch den Kondensator C1 gebildet ist, durch eine lange Unterbrechung tief entladen worden sein, so verhält sich die erfindungsgemässe Schaltung wie bei der ersten Inbetriebnahme, wobei der Verbraucher wieder ohne Anlaufschwierigkeiten starten kann.
Claims (2)
1. Netzausfallschaltung für einen Verbraucher mit einem parallel zum Verbraucher geschalteten Energiespeicher, zu dem ein Ladestrombegrenzungskreis in Reihe geschaltet ist, wobei der Verbraucher über eine Entkopplungsdiode mit dem Energiespeicher verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucher weiterhin mit einem Spannungsregler (5) verbunden ist, der einen Spannungsteiler (R4/R5) aufweist, der an die zu überwachende Spannung angeschlossen ist und dessen Abgriff (9) mit der Basis eines Transistors (V2) verbunden ist, dessen Emitter an den Verbindungspunkt (12) zwischen der Entkopplungsdiode (3) und dem Verbraucher (4) angeschlossen ist, wobei diese Verbindung parallel zum Ladestromkreis an die Versorgungsspannung (U1) angeschlossen ist.
2. Netzausfallschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (1) durch einen Kondensator (C1) gebildet ist.
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Family Applications (1)
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