DE1513214A1

DE1513214A1 - Schaltungsanordnung zur automatischen Anpassung eines Verbrauchers an unterschiedliche Speisegleichspannungen

Info

Publication number: DE1513214A1
Application number: DE19651513214
Authority: DE
Inventors: Gerlach Dipl-Phys Albrecht; Habicht Dipl-Ing Manfred
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1965-12-06
Filing date: 1965-12-06
Publication date: 1969-07-03
Also published as: NL6617158A; DE1513214B2; BE690745A; GB1115588A

Description

INTERMETALL 2. Dezember 1965

Gesellschaft für Metallurgie Pat. Dr. St/W. - Fl

und Elektronik m. b. H. IM

Schaltungsanordnung zur automatischen Anpassung eines Verbrauchers an unterschiedliche Speisegleichspannungen

Verbraucher, die zum Betrieb an unterschiedlichen Speisespannungen bestimmt sind, beispielsweise zum Betrieb in Kraftfahrzeugen mit 12-V- oder 6-V-Batterie, besitzen gewöhnlich einen von Hand zu betätigenden Umschalter. Dabei besteht die Gefahr, daß beim übergang von der niedrigen zur höheren Speisespannung das Umschalten vergessen und das Gerät beschädigt oder zerstöri wird.

Diese Gefahr kann vermieden werden, wenn man das Gerät an einer der bekannten Stabilisierungsschaltungen betreibt, die aus einer schwankenden, bzw. unterschiedlichen Eingangs spannung eine konstante Ausgangsspannung erzeugen. Derartige Schaltungen sind jedoch relativ aufwendig. Insbesondere müssen in der Endstufe teuere Bauelemente eingesetzt werden, beispielsweise bei getasteter Regelung Transistoren, die große Ströme aushalten, oder bei stetiger Regelung Transistoren, die große Verluste aushalten.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Schaltungsanordnung anzugeben, welche die Umschaltung von der einen auf eine andere Speisegleichspannung mit minimalem Aufwand an Bauteilen und automatisch vornimmt. Auf die Regelcharakteristik, welche die bekannten Stabilisierungeschaltungen besitzen, soll dabei bewußt verzichtet werden. ο_ΔΓι

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Die Anpassung dee Verbrauchers an die unterschiedlichen Speisegleichepannungen erfolgt in bekannter Weise dadurch, daß der Verbraucher bei der kleineren Speisegleichspannung direkt gespeist wird und daß bei der größeren Speisegleichspannung ein Vorwiderstand in die Speiseleitung eingeschaltet wird, so daß an ihm die Differenz zwischen der größeren und der kleineren Speisegleichspannung abfällt. Der Verbraucher muß dabei selbstverständlich für die kleinere Speisegleichspannung auegelegt sein.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur automatischen Anpassung eines Verbrauchers an zwei unterschiedliche Speisegleichspannungen, die bei der niedrigen Speisegleichspannung einen Vorwiderstand in der Speisezuleitung kurzschließt und bei einer höheren Speisegleichspannung diesen Widerstand freigibt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß dem Vorwiderstand ein Schalttransistor so parallelgeschaltet ist, daß dessen Kollektor mit dem Verbindungspunkt von Verbraucher und Vorwiderstand verbunden ist, daß in an sich bekannter Weise ein Basiswiderstand zwischen die Basis des Schalttransistors und einen Pol der Speisegleichspannung geschaltet ist, daß die Kollektor-Emitter-Strecke eines Treibertransistors der Basis-Emitter-Strecke des Schalttransistors parallelgeschaltet ist und daß in der Basiszuleitung des Treibertransistors die Reihenschaltung einer Zenerdiode mit einem Widerstand liegt, deren Abbruchspannung zwischen dem niedrigen und dem höheren Wert der Speisegleichepannung liegt.

Die Wirkungsweise der Schaltung soll an Hand der in der Zeichnung dargestellten Schaltung erläutert werden. Die Abbruchspannung der Zenerdiode Z ist so gewählt, daß sie zwischen den beiden möglichen Speisegleichspannungen liegt. Wenn die niedrigere der beiden möglichen

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Speisegleichspannungen an der Schaltungsanordnung liegt, bleiben demzufolge die Zenerdiode stromlos und der T reiber transistor T. gesperrt. Durch den Widerstand R_ fließt Strom in die Basis des alttransistors

kurzschlieflt.

demzufolge die Zenerdiode stromlos und der T reiber transistor T_

Schalttransistors T- und macht diesen leitend, so dafl er den Vorwiderstand

Vernachllssigt man die Slttigungsspannung des Schalttransistors T₀, so liegt die volle Speisegleichspannung am Verbraucher M. Beim Anschluß an die grölere der Beiden möglichen Speisegleichspannungen fllelt flber den Widerstand R und die Zenerdiode Z Strom in die Basis

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des Treibertransistors T_. Dieser wird leitend und schließt die Basis-Emitter-Strecke des Schalttransistors T₀ kurz, so daß dieser gesperrt wird und der Strom durch den Verbraucher M seinen Weg Ober den Vorwideratand R„ nehmen muß. Bei richtiger Wahl dieses Widerstandes liegt dann am Verbraucher M wiederum die kleinere der beiden möglichen Speisegleichspannungen, für die er ausgelegt ist.

Damit beim langsamen übergang von einer Speisegleichspannung auf die andere; beispielsweise beim langsamen Entladen einer Batterie, wahrend des Ums ehalt vor ganges keine unzulfteeig hohe Verlustleistung im Endtraneistor auftritt, 1st nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein Rückkoppelwiderstand R zwischen der Kollektor des Schalttransistors T- und die Basis des Treibertransistors T_ geschaltet. Dies verleiht der Einrichtung eine Hysterese, d. h. beim Obergang von der höheren zur niedrigeren Speisegleichspannung erfolgt die Umschaltung sprunghaft. Die Gleichspannung dieses Umschaltpunktee ist etwas niedriger als die Gleichspannung des Umschaltpunktes, der beim langsamen Obergang von der niedrigen zur höheren Speisegleichspannung auftritt. Der ROckkoppel wider stand R_R kann entfallen, wenn eine Speisegleichspannung in der Nähe des Umschaltpunktes nicht vorkommt. Zur Herabsetzung ,der Verlustleistung im Widerstand R_ oder zur Anpassung der Schaltungsanordnung an Verbraucher mit größerer Leistungsaufnahme ist es nach

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einer weiteren Aueführungsform der Erfindung möglich, in an sich bekannter Welse den Schalttransistor T₀ durch die Kaskadenschaltung mehrerer Transistoren ( Darlington-Schaltung ) zu ersetzen.

Durch sinngemäße mehrfache Anwendung der erfindungsgemäfien Schaltungsanordnung ist eine Umschaltung auf mehr ale zwei Speisespannungen möglich.

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Claims

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Patentansprüche

IJ) Schaltungsanordnung zur automatischen Anpassung eines Verbrauchers an zwei unterschiedliche Speisegleichspannungen, die bei der niedrigen Speisegleichspannung einen Vorwiderstand in der Speisezuleitung kurzschließt und bei einer höheren Speisegleichspannung diesen Widerstand freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß dein Vorwiderstand ( H ) ein Schalttransistor ( T_ ) so parallelgeschaltet ist, daß dessen Kollektor mit dem Verbindungspunkt von Verbraucher und Vorwiderstand ( R_v ) und dessen Emitter nut dem anderen Anschluß des Vorwiderstandes ( R_v ) verbunden ist, daß in an sich bekannter Weise ein Basis-Widerstand

( R„ ) zwischen die Basis dee Schalttransistors ( T_Q ) und einen Pol ti i>

der Speisegleichspannung (U) geschaltet ist, daß die Kollektor-Emitter-Strecke eines Treibertransistors ( T ) der Basis-Emitter-Strecke des Schalttransistors ( T_c ) parallelgeschaltet ist und daß in der Basiszuleitung des Treibertransietors ( T ) die Reihenschaltung einer Zenerdiode ( Z ) mit einem Widerstand ( R ) liegt, deren Abbruchspannung zwischen dem niedrigen und dem höheren Wert der Speisegleichspannung liegt.

2.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Rückkoppelwiderstand ( R ) zwischen dem Kollektor des Schalt-

transistors ( T₀ ) und der Basis des Treibertransietore ( T_ ).

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3.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalttransistor ( T₀ ) durch eine Kaskadenschal zweier Transistoren ( Darlington-Schaltung ) ersetzt iet.

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