DE1209621B - Mains connection device with automatic overload protection - Google Patents

Description

Netzanschlußgerät mit automatischer Überlastungssicherung Die Erfindung richtet sich auf ein Netzanschlußgerät zur Erzeugung einer stabilisierten Gleichspannung mit automatischer Überlastungssicherung durch automatische Unterbrechung bei Überlastung und Wiedereinschaltung nach Aufheben der Überlastung unter Verwendung eines Multivibrators.Mains connection device with automatic overload protection The invention is aimed at a power supply unit for generating a stabilized DC voltage with automatic overload protection through automatic interruption in the event of overload and reclosing after the overload has been removed using a multivibrator.

Es sind bereits Schutzschaltungen für Netzanschlußgeräte zur Vermeidung von Schäden bei Überlastung, insbesondere Kurzschlüssen, bekanntgeworden. So wurde beispielsweise eine Schutzschaltung angegeben, bei der aus einem Drehstromnetz über ein Vollweg-Gleichrichterteil ein Hochfrequenzoszillator gespeist wird, an den eine Belastung schwankender Größe angeschlossen ist. Als Schutz gegen Belastungsstöße ist hierbei ein Multivibrator zwischen Gleichrichterteil und Hochfrequenzstufe geschaltet, jedoch über ein Differenzierglied, das lediglich bei kurzen Belastungsstößen eine automatische Abschaltung zur Folge hat, bei langsam ansteigender Belastung aber nicht. Bei der vorliegenden Erfindung dagegen wird die Steuerspannung über ein Integrationsglied dem Multivibrator zugeführt, so daß eine Abschaltung durch kurzzeitige, impulsartige Überlastung nicht erfolgt, wohl aber bei lang andauernden Überlastungen, die dem Netzteil gefährlich sind.There are already protective circuits for power supply units to avoid this of damage in the event of overload, in particular short circuits, became known. So became For example, a protective circuit specified in which from a three-phase network over a full wave rectifier part a high frequency oscillator is fed to the one Load of fluctuating size is connected. As protection against shock loads a multivibrator is connected between the rectifier part and the high-frequency stage, however, via a differentiator, which only provides a automatic shutdown, but with slowly increasing load not. In the present invention, however, the control voltage is via an integration element fed to the multivibrator, so that a shutdown by brief, pulse-like Overload does not occur, but in the case of long-term overloads that cause the Power supply are dangerous.

Ferner ist ein durch einen Transistor gesteuertes Netzgerät bekannt. Abgesehen davon, daß hierbei nach erfolgter automatischer Abschaltung die Betätigung einer besonderen Taste zur Herstellung des Ausgangszustandes notwendig ist, erfolgt die Verbindung zwischen Multivibrator und Netzteil rein galvanisch, was auch für die erstgenannte bekannte Schaltung zutrifft. Demgegenüber erfolgt aber bei der Erfindung diese Verbindung über einen Kondensator, d. h. also galvanisch getrennt, wodurch die Möglichkeit einer beliebigen Potentialdifferenz zwischen dem Netzteil einerseits und dem als Steuerschalter dienenden Multivibrator andererseits besteht. Dies ist wichtig und vorteilhaft im Hinblick auf die verwendeten Netzteile mit hoher Betriebsspannung, weil dadurch die Betriebsspannung für den Multivibrator nicht auf das Potential des Hochfrequenznetzteils hochgelegt zu werden braucht.A transistor-controlled power supply unit is also known. Apart from the fact that in this case the actuation after automatic shutdown has taken place a special key to restore the initial state is necessary the connection between the multivibrator and the power supply is purely galvanic, which also applies to the first-mentioned known circuit applies. In contrast, the Invention this connection via a capacitor, d. H. so galvanically separated, thus the possibility of any potential difference between the power supply on the one hand and the multivibrator serving as a control switch on the other hand. This is important and advantageous in view of the high power supplies used Operating voltage, because this means that the operating voltage for the multivibrator is not needs to be raised to the potential of the high-frequency power supply.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung für Netzanschlußgeräte zur Erzeugung einer stabilisierten Gleichspannung ist demgegenüber dadurch gekennzeichnet, daß der Transistormultivibrator in Abhängigkeit von der Gleichspannung des Netzgerätes über ein Integrationsglied steuerbar ist und die bei Überlastung des Netzanschlußgerätes auftretende Ausgangsspannung dieses Transistormultivibrators einen anschließenden Transistoroszillatorkreis derart beeinflußt, daß die Ausgangswechselspannung dieses Transistoroszillators über einen Kondensator und eine anschließende Gleichrichteranordnung eine derartige Vorspannung an die geregelte Röhre des Netzgerätes liefert, daß der Gleichstromkreis des Netzanschlußgerätes unterbrochen ist.The circuit arrangement according to the invention for power supply units for In contrast, generating a stabilized DC voltage is characterized by that the transistor multivibrator is dependent on the DC voltage of the power supply unit can be controlled via an integration element and which is activated when the power supply unit is overloaded occurring output voltage of this transistor multivibrator a subsequent Transistor oscillator circuit affected so that the output AC voltage this Transistor oscillator via a capacitor and a subsequent rectifier arrangement supplies such a bias to the regulated tube of the power supply that the DC circuit of the power supply unit is interrupted.

In Durchführung dieses Gedankens kippt die aus zwei Transistoren bestehende Multivibratorschaltung bei Überschreitung des maximalen Gleichstromwertes in den unstabilen Zustand, so daß der an die Multivibratorschaltung angeschlossene Transistoroszillator schwingt. In Weiterbildung der Erfindung beeinflußt die Ausgangswechselspannung des Transistoroszillators über eine in Spannungsverdopplungsschaltung arbeitende Gleichrichteranordnung das Steuergitter der im Längskreis des Netzanschlußgerätes liegenden Röhre im Sinne einer Sperrung dieser Röhre.In carrying out this idea, the two-transistor switch flips Multivibrator circuit when the maximum direct current value is exceeded in the unstable state, so that the transistor oscillator connected to the multivibrator circuit swings. In a further development of the invention, the AC output voltage influences of the transistor oscillator via a voltage doubling circuit Rectifier arrangement, the control grid in the longitudinal circuit of the power supply unit lying tube in the sense of a blocking of this tube.

Die beiden Transistorstufen der Multivibratorschaltung, die verschiedene Ausgangsleistung liefern, arbeiten abwechselnd, je nachdem, ob ein stabiler Zustand des Netzanschlußgerätes (Normalbetrieb) oder ein unstabiler Zustand des Netzanschlußgerätes (Überlastungszustand) vorliegt.The two transistor stages of the multivibrator circuit, the different Supply output power, work alternately, depending on whether a stable state of the power supply unit (normal operation) or an unstable state of the power supply unit (Overload condition) is present.

Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung sei an Hand eines Ausführungsbeispieles, das in der Abbildung dargestellt ist, näher erläutert.The circuit arrangement according to the invention is based on an exemplary embodiment, which is shown in the figure, explained in more detail.

Bei der dargestellten Schaltungsanordnung handelt es sich um eine mittels der Röhren Röl und Rö2 stabilisierte Netzanschlußschaltung zur Lieferung einer stabilisierten Gleichspannung von beispielsweise 180V. An den Röhrenkreis mit den Röhren Röl und Rö2 ist bei A und B die Wechselspannung über eine Doppelweggleichrichteranordnung G angeschlossen. Die elektronische Sicherungsschaltung besteht aus dem durch die Transistoren T2 und T3 gebildeten monostabilen Multivibrator, der auf den Transistoroszillator T1 arbeitet.The circuit arrangement shown is a mains connection circuit, stabilized by means of the tubes Röl and Rö2, for supplying a stabilized direct voltage of, for example, 180V. The AC voltage is connected to the tube circuit with the tubes Röl and Rö2 at A and B via a full-wave rectifier arrangement G. The electronic safety circuit consists of the monostable multivibrator formed by the transistors T2 and T3, which works on the transistor oscillator T1.

Zur Steuerung der Transistoren T2 und T3 dient der am Widerstand R1 entstehende Spannungsabfall von beispielsweise etwa 1 V. Zur Einstellung des Ansprechstromes ist.. ein regelbarer Widerstand R2 parallel geschaltet. Im normalen Zustand, d. h. im stabilen Zustand des Multivibrators, ist der Transistor T3 gesperrt und der Transistor T2 leitend. Die Basis des Transistors T1 liegt dabei an einer kleinen negativen Spannung, welche der Summe des Spannungsabfalles am Widerstand R22 und der Sättigungsspannung des Transistors T2 entspricht. Mittels des Widerstandes R14 läßt sich die Emitterspannung des Oszillatortransistors T1 so einstellen, daß der Strom von T1 nahezu Null ist und der in Basisschaltung arbeitende Oszillator T1 mit dem Schwingkreis C15 und L1 nicht anschwingt. Bei Überschreitung eines am Widerstand R2 einstellbaren maximalen Stromwertes kippt der Multivibrator in den unstabilen Zustand, und Transistor T3 wird leitend, während Transistor T2 gesperrt ist. Die Basis des Transistors T1 liegt jetzt an einer wesentlich höheren negativen Spannung, welche einen kräftigen Strom durch Transistor T1 fließen und dessen Oszillatorschaltung anschwingen läßt. Die vom Transistoroszillator T1 erzeugte Wechselspannung wird über den Kondensator C5 an die als Spannungsverdoppler arbeitende Gleichrichteranordnung Gel bis Ge4 geführt und erzeugt dort eine Gleichspannung, welche an das Steuergitter der im Längskreis des Netzgerätes liegenden Röhre Röl gelegt wird und dadurch eine Sperrung dieser Röhre und somit eine Unterbrechung des Gleichstromes des Netzgerätes bewirkt.The transistor R1 is used to control the transistors T2 and T3 resulting voltage drop for example about 1 V. To adjust of the response current is .. a controllable resistor R2 connected in parallel. In normal Condition, d. H. In the stable state of the multivibrator, the transistor T3 is blocked and the transistor T2 conductive. The base of the transistor T1 is connected to one small negative voltage, which is the sum of the voltage drop across the resistor R22 and the saturation voltage of transistor T2 corresponds. By means of resistance R14 the emitter voltage of the oscillator transistor T1 can be adjusted so that the current of T1 is almost zero and the oscillator working in the basic circuit T1 does not start to oscillate with the oscillating circuit C15 and L1. When exceeding an on Resistance R2, the adjustable maximum current value tilts the multivibrator into the unstable state, and transistor T3 becomes conductive, while transistor T2 is blocked is. The base of the transistor T1 is now at a much higher negative Voltage that causes a powerful current to flow through transistor T1 and its oscillator circuit can oscillate. The alternating voltage generated by the transistor oscillator T1 becomes via the capacitor C5 to the rectifier arrangement working as a voltage doubler Gel to Ge4 and generates a DC voltage there, which is sent to the control grid the tube Röl lying in the longitudinal circle of the power supply unit and thereby a Blocking of this tube and thus an interruption of the direct current of the power supply unit causes.

Nach Ablauf der durch die Zeitkonstante von Kondensator C9 und R16 im Multivibratorkreis T2lT3 bestimmten unstabilen Phase des Multivibrators erfolgt das Zurückkippen der Schaltung und dementsprechend ein Aussetzen der Oszillatorschwingung im Kreise von T1 und das Wiedereinsetzen des Stromes im Netzgeräteteil. Das Netzgerät arbeitet normal weiter, sobald die Überlastung beseitigt ist.After the expiry of the time constant of capacitor C9 and R16 in the multivibrator circuit T2IT3 certain unstable phase of the multivibrator takes place the tilting back of the circuit and, accordingly, a suspension of the oscillator oscillation in the circle of T1 and the restoration of the current in the power supply unit. The power supply continues to work normally as soon as the overload has been eliminated.

Bei C wird die Betriebsspannung für die Multivibratorschaltung T2/T3 über eine Spannungsverdopplungsschaltung zugeführt.At C, the operating voltage for the multivibrator circuit is T2 / T3 fed through a voltage doubling circuit.

Dauert die Überlastung des Netzgerätestromkreises an, so kippt die Schaltung periodisch hin und her, wobei die Einschaltphase so kurz ist, daß keine Überlastung irgendwelcher Schaltelemente erfolgen kann.If the overload of the power supply circuit continues, the Switching back and forth periodically, the switch-on phase being so short that none Overload of any switching elements can occur.

Durch den Diodengleichrichter Ges wird eine Entkopplung der Steuerspannung vom Schaltungskreis bewirkt, wodurch ein einwandfreies Funktionieren der Multivibratorschaltung gewährleistet ist.The diode rectifier Ges decouples the control voltage caused by the circuit, thereby ensuring proper functioning of the multivibrator circuit is guaranteed.

Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wird ein automatisches Abschalten des Netzgerätes bei Überlastung und automatischerWiedereinschaltung nach Verschwinden der Überlastung mit relativ einfachen Mitteln ermöglicht.The circuit arrangement according to the invention is an automatic Switching off the power supply unit in the event of overload and automatic restart after Disappearance of the overload made possible with relatively simple means.

Claims (5)

Patentansprüche: 1. Netzanschlußgerät zur Erzeugung einer stabilisierten Gleichspannung mit automatischer Unterbrechung bei Überlastung und Wiedereinschaltung nach Aufheben der Überlastung unter Verwendung eines Multivibrators, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Transistormultivibrator (T2/T3) in Abhängigkeit von der Gleichspannung des Netzgerätes über ein Integrationsglied (R21C6) steuerbar ist und die bei Überlastung des Netzanschlußgerätes auftretendeAusgangsspannung dieses Transistormultivibrators einen anschließenden Transistoroszillatorkreis (T-1) derart beeinflußt, daß die Ausgangswechselspannung dieses Transistoroszillators über einen Kondensator (C5) und eine anschließende Gleichrichteranordnung eine derartige Vorspannung an die geregelte Röhre (Rö 1) des Netzgerätes liefert, daß der Gleichstromkreis des Netzanschlußgerätes unterbrochen ist. Claims: 1. Mains connection device for generating a stabilized DC voltage with automatic interruption in the event of overload and restarting after the overload has been removed using a multivibrator, which is characterized by the fact that the transistor multivibrator (T2 / T3) is dependent on the DC voltage of the power supply via an integration element ( R21C6) is controllable and the output voltage of this transistor multivibrator, which occurs when the power supply unit is overloaded, influences a subsequent transistor oscillator circuit (T-1) in such a way that the output AC voltage of this transistor oscillator via a capacitor (C5) and a subsequent rectifier arrangement applies such a bias voltage to the regulated tube (Rö 1) of the power supply unit provides that the DC circuit of the power supply unit is interrupted. 2. Netzanschlußgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überlastung des Netzanschlußgerätes die Ausgangsspannung des Multivibrators (T2/T3) die Basisvorspannung des Transistoroszillators (T1) so stark negativ macht; daß letztererins Schwingen gerätund eineAusgangswechselspannung liefert. 2. Power supply unit according to claim 1, characterized in that if the mains connection device is overloaded the output voltage of the multivibrator (T2 / T3) the base bias of the transistor oscillator (T1) makes it so strongly negative; that the latter gets into oscillation and an output alternating voltage supplies. 3. Netzanschlußgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswechselspannung des Transistoroszillators (T1) über eine in Spannungsverdopplungsschaltung arbeitende Gleichrichteranordnung das Steuergitter der im Längskreis des Netzanschlußgerätes liegenden Röhre im Sinne einer Sperrung dieser Röhre beeinflußt. 3. Mains connection device according to claim 1 or 2, characterized in that the AC output voltage of the transistor oscillator (T1) via a voltage doubling circuit working rectifier arrangement, the control grid in the longitudinal circuit of the power supply unit lying tube influenced in the sense of a blocking of this tube. 4. Netzanschlußgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Widerstand (R2) und Kondensator (C6) des Integrationsgliedes eine Diode (Ge5) eingeschaltet ist. 4. Mains connection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a diode (Ge5) is switched on between the resistor (R2) and capacitor (C6) of the integration element. 5. Netzanschlußgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Multivibrator aus zwei Transistoren verschiedener Ausgangsleistung besteht, die abwechselnd arbeiten, je nachdem, ob ein stabiler Zustand des Netzanschlußgerätes (Normalbetrieb) oder ein unstabiler Zustand des Netzanschlußgerätes (Überlastungszustand) vorliegt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1050 877; deutsche Auslegeschriften Nr. 1054 507, 1083 355; USA.-Patentschrift Nr. 2 809 293; »radio mentor«, 1959, Nr. 1, S. 34/35.5. Network connection device according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the multivibrator consists of two transistors of different output power exists that work alternately, depending on whether a stable state of the power supply unit (Normal operation) or an unstable state of the power supply unit (overload state) is present. Documents considered: German Patent No. 1050 877; German Auslegeschriften Nos. 1054 507, 1083 355; U.S. Patent No. 2,809,293; "Radio mentor", 1959, No. 1, pp. 34/35.