DE1269231B

DE1269231B - Schaltungsanordnung fuer einen unterbrechungslos umschaltbaren, aus einer Batterie oder dem Netz ueber einen Gleichrichter speisbaren Gleichstromverbraucher

Info

Publication number: DE1269231B
Application number: DE19631269231
Authority: DE
Inventors: Uwe Claassen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-11-16
Filing date: 1963-11-16
Publication date: 1968-05-30

Description

Schaltungsanordnung für einen unterbrechungslos umschaltbaren, aus einer Batterie oder dem Netz über einen Gleichrichter speisbaren Gleichstromverbraucher Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen unterbrechungslos umschaltbaren, aus einer Batterie oder dem Netz über einen Gleichrichter speisbaren Gleichstromverbraucher - etwa einen tragbaren Rundfunk- oder Fernsehempfänger -, die einen Transistor zur unterbrechungsfreien Umschaltung aufweist.
Es sind derartige Schaltungsanordnungen zur Gleichstromversorgung eines Verbrauchers aus dem Wechselstromnetz bekannt, die einen Gleichrichter, der an den Verbraucher angeschlossen ist, eine Batterie zur Speisung des Verbrauchers bei Netzausfall und einen zweiten Gleichrichter zur Ladungserhaltung und Aufladung der Batterie enthalten. Sie schalten abhängig von der Netzspannung unterbrechungslos auf Netz- oder Batteriebetrieb um. Bei diesen ist zwischen die Batterie und den Verbraucher ein Transistor mit Emitter und Kollektor geschaltet, dessen Basispotential sich in Abhängigkeit von der Netzspannung, der Verbraucherspannung und dem Ladezustand der Batterie ändern soll. Die Vorspannung, die bei Netzausfall den Stromübergang zwischen Emitter und Kollektor ermöglicht, d. h. den Transistor entsperrt, wird entweder in einem besonderen Steuergerät erzeugt, das eine Hilfsspannungsquelle aufweist, oder aber es wird ein Teil der Verbraucherspannung und ein Teil der Batteriespannung über Spannungsteiler abgezweigt, deren Abgriffe mit einem Potentiometer verbunden sind, dessen Schleifer an die Basis des Transistors angeschlossen ist.
Die Verwendung eines Steuergerätes bzw. einer Hilfsspannungsquelle ist bei tragbaren Geräten im Hinblick auf das Gewicht einer zusätzlichen Batterie nicht empfehlenswert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache Schaltungsanordnung mit unterbrechungsloser Umschaltung durch Ausnutzung der Emitter-Basis-Strecke in einem der Betriebsfälle als Ventil für den Laststrom zu schaffen.
Hierzu wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Transistor mit Kollektor und Emitter zwischen den einen Pol des einzigen Netzgleichrichters und den Verbraucher und mit der Basis an den hierzu gleichsinnigen Pol der Batterie zu legen, deren zweiter Pol mit dem entsprechenden anderen Pol des Verbrauchers und des Gleichrichters verbunden ist.
Bei Netzbetrieb wird der Transistor durch die konstante Vergleichsspannung der Batterie ofengehalten und kann so die Siebung der gleichgerichteten Netzspannung übernehmen. Fällt die Netzspannung aus oder wird das Gerät vom Netz getrennt, so wirkt der Transistor mit der niederohmigen Basis-Emitter-Strecke als Ventil, über das der Strom aus der Batterie zum Verbraucher fließt.
Um eine Entladung der Batterie zu vermeiden, empfiehlt es sich, den dem Transistor zugeordneten Pol des Netzgleichrichters und dessen Basis über einen Widerstand zu verbinden, der den Basisstrom liefert und so bemessen ist, daß im Mittel über die Zeit eine gewisse Regenerierung der Batterie erfolgt. über diesen Widerstand und die Basis-Kollektor-Strecke kann beim Ausfall oder Fehlen der Netzspannung kein Strom fließen, da der Gleichrichter in dieser Richtung sperrt.
Es ist fernerhin zu empfehlen, den Batterieklemmen eine an sich bekannte, den Basisstrom stabilisierende Zenerdiode parallel zu schalten. Beim dann möglichen Betrieb bei ausgebauter Batterie erfolgt die Basisstromversorgung in an sich bekannter Weise vom Netz aus über den eingeschalteten Widerstand und die Stabilisierung über die Zenerdiode, deren Zenerspannung höher gewählt ist als die Batteriespannung.
Die Erfindung und deren Einzelheiten werden im folgenden an Hand des Schaltschemas der Zeichnung für ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.
In der Abbildung sind mit GZ der Netzgleichrichter, mit Cl dessen Ladekondensator, mit B die Batterie und mit V der Verbraucher, beispielsweise ein tragbarer Rundfunkempfänger, bezeichnet. Zwischen Netzgleichrichter Gl und Verbraucher V ist mit Kollektor und Emitter ein Transistor T vom pnp-Typ geschaltet, dessen Basis an den Minuspol der Batterie angeschlossen ist, deren Pluspol am Verbraucher V liegt. Den Batterieklemmen ist eine Zenerdiode Z parallel geschaltet. Fernerhin ist über einen Widerstand R eine Verbindung zwischen dem Netzgleichrichter GI und der Basis des Transistors T hergestellt. Zur Siebung dient ein Kondensator C2.
Durch die Vorspannung der Batterie B wird der Transistor T ofEengehalten, so daß der Strom ungehindert vom Gleichrichter GZ zum Verbraucher V fließen kann, wobei der Transistor als Siebglied für die gleichgerichtete Wechselspannung dient. Den Basisstrom liefert der Widerstand R, der so bemessen ist, daß im Mittel der Zeit keine Entladung der Batterie, sondern eine gewisse Regenerierung derselben eintritt.
Wird der Verbraucher V vom Netz getrennt oder fällt die Netzspannung aus, so fließt der Strom aus der Batterie B zum Verbraucher V über die in dieser Richtung niederohmige Basis-Emitter-Strecke des Transistors T. Über die Basis-Kollektor-Strecke und den Widerstand R kann jedoch kein Stromfluß entstehen, da die Strecke in dieser Richtung hochohmig ist und der Gleichrichter sperrt.
Wird bei Netzbetrieb die Batterie B aus dem Gerät entfernt, so erfolgt die Basisstromversorgung über den Widerstand R und die Stabilisierung über die Zenerdiode Z, deren Zenerspannung höher ist als die Batteriespannung.

Claims

Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung für einen unterbrechungslos umschaltbaren, aus einer Batterie oder dem Netz über einen Gleichrichter speisbaren Gleichstromverbraucher mit einem Transistor zur unterbrechungsfreien Umschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor mit Kollektor und Emitter zwischen den einen Pol des einzigen Netzgleichrichters und den Verbraucher und mit der Basis an den hierzu gleichsinnigen Pol der Batterie gelegt ist, deren zweiter Pol mit dem entsprechenden anderen Pol des Verbrauchers und des Gleichrichters verbunden ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Transistor zugeordnete Pol des Netzgleichrichters und dessen Basis über einen Widerstand verbunden sind, der den Basisstrom liefert und so bemessen ist, daß im Mittel über die Zeit eine gewisse Regenerierung der Batterie erfolgt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Batterieklemmen eine an sich bekannte, den Basisstrom stabilisierende Zenerdiode parallel geschaltet ist und daß deren Zenerspannung höher gewählt ist als die Batteriespannung. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1136 764; »Funktechnische Arbeitsblätter, Zenerdioden«, HJ 60, Juli 1960, B1. 2.