DE1934223A1

DE1934223A1 - Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer stabilisierten Gleichspannung

Info

Publication number: DE1934223A1
Application number: DE19691934223
Authority: DE
Inventors: Guenzel Dipl-Ing Kurt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-07-05
Filing date: 1969-07-05
Publication date: 1971-01-21
Also published as: NL7007669A; AT299385B

Description

Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer stabilisierten Gleichspannung Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer stabilisierten Gleichspannung, die an einem Stabilisierungselement abgenommen wird. Derartige Schaltungen, in denen dem Stabilisierungselement ein Widerstand vorgeschaltet ist, haben den Nachtcil, daß das Stabilisierungselement, für das meistens eine Zenerdiode ver-wendet wird, bei veränderlicher Last grobe Querströme und damit hohe Verlustleistungen aufnehmen muß, da in Leerlauf mindestens der gesante mögliche Iaststrcn durch die Zenerdiode fließt. Im Kurzschlußfall fließt ein Stron, der nur durch den dcm Stabilisierungselement vorgeschalteten Widerstand begrenzt ist. EingangssEannungstinderungen bewirken cntsprechcnd dem Innenwiderstand des Stabilisierungsclementes Schwankungen der Ausgangsspannung.
Fs sind auch Stabilisierungsschaltungcn mit einem Transistor bekannt, an dessen Basis die Spannung des atabilisicrungselementes anliegt und über dessen Kollektor-Emitter-Strecke der Laststrom fließt. Auch in einer solchen Schaltung muß der Transistor für wesentlich höhere Vertustleistung als beim Normalbetrieb ausgelegt sein, wenn er in Kurzschlußfall nicht zerstört werden soll. Auch beeinflussen Änderungen der Eingangsspannung die Ausgangsspannung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stabilisierungsschaltung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, weiche die Nachteile der bckanntcn Schaltungen nicht aufweist, sondern deren Bauelcmcntc nur für den To-rralbetrieb ausgelegt sind, aber dennoch kurzschluß- und leerlaufsicher sind. Erfindungsgcmäß wird diesc Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Stabilisierungselement eine Konstantstromquelle vorgeschaltet ist.
Vorzugsweise enthält die Konstantstrozqucllc einen Transistor, zu dessen Emitterstrecke ein Widerstand in Reihe geschaltet ist. Dieser Reihenschaltung aus Basis-Emitter-Strecke und Emitter-Widerstand ist ein Stabilisielungsclclernt, vorzugsweise eine Zcnerdiode parallel geschaltet, deren Vorstrcm über einen weitercn Widerstand der Spcisespannungsquelle entnommen werden kann.
Die an eine solche Stabilisierungsschaltung angeschlossene last kann in weiten Grcnzcn verändert werden, wenn bei An-oder Abschaltcn jeweils einer weiteren Last der Ausgangsstrom der Stromquelle um den Betrag des laststromes veränderbar ist.
anhand der Zeichnung, in der -Ausführungabeispiele der Erfindung dargestellt sind, werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteile und Ergänzungen näher beschrieben und erläutert.
Es zeigen Figur 1 eine Gleichspannungsstabilisierungsschaltung für mehrere Lastwiderstände und Figur 2 eine Stabilisierungsschaltung mit mehreren Ausgangsspannungen.
In Figur 1 ist mit Z 1 eine Zenerdiode bezeichnet, an der eine stabilisierte Spannung für verschiedene Lastwiderstände RL 1, RL 2 ... RL n abgegriffcn wird. Der durch die Zenerdiode Z 1 und die IaatwiderstLnde -fließende Strom wird über einen Transistor 2 und einen im Emitterkreis desselben liegenden Widerstandes R 0 von einer nicht stabilisiertcn Gleichspannungsquelle U geliefert. Parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors T und den Widerstand R 0 liegt eine weitere Zenerdiode Z 0, deren Vorstrom über einen Widerstand RV aus der nicht stabilisierten Speisespannungsquelle U entnommen wird. Der Transistor T bildet daher zusammen mit dem widerstand R 0 und der Zenerdiode Z O ein Stromgenerator, dessen Ausgangsstrom den Verhältnis der Spannung an der Zcncrdiodc Z 0 und der Größe des Widerstandes R 0 etwa proportional ist. dieser Strom wird auch im Kurzschlußfall nicht überschritten.
Übliche Änderungen einer nicht stabilisierten Spannungsquelle, wie z.B. der Spannungsquelle U, haben auf die Spannung an der Zenerdiode Z 1 praktisch keine Wirkung. Dic Summe der Ströme durch die Widerstände RL 1, RL 2 ... RL n kann um ein Vielfaches größer sein als oder Strom durch die Zenerdiode Z 1. sie Zenerdiode Z 1 braucht auch bei einer Änderung der Last nur für einen verhältnismäßig kleinen Strom dimensioniert zu sein und kann immer im günstigsten Arbeitspunkt betrieben werden, da bei Zuschalten oder Abschalten eines der Lastwiderstände RL 1, RL 2 ... RL n gleichzeitig ein Widerstand R 1 bzw. R 2 ... R n von solcher Größe dem Widerstand R O parallel geschaltet wird, daß der Strom durch den Transistor T um den Betrag des Laststromes durch den zugeschalteten Lastwiderstand erhöht bzw. crnicdrigt wird.
Die Schaltung nach Figur 2 unterscheidet sich nach der von Figur 1 dadurch, daß an ihr mehrere verschiedene stabilisierte Ausgangsspannungen U 1, U 2, ü 3 und U 4 abEegriffen werden können. Hierzu wird nicht nur eine cinzige Zenerdiode dem Transistor T in Reihe geschaltet, sondern eine Reihenschaltung von mehreren Zenerdioden Z 2, Z 3, Z 4 und Z 5. Über den Anschluß S können den Widerstand R O weitere Widerstände zur Anpassung des Stromes dadurch den Transistor T an die last parallel geschaltet werden. Auch kann mittels eines an die Klemmen S angeschlossonen Widerstandes die Strombegrenzung eingestellt werden. Die verschiedenen Schaltungen sind besonders als Netztcil fUr sehr vertinderliche tasten geeignet, z.B. als Netzteile in Geraten mit Steckbausteinen, von denen jeweils unterschiedliche Mengen in Betrieb sind.
4 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche 9 Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer stabilisierten GleichsSannung, die an einem Stabilisierungselemcnt abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß den Stabilisierungselemcnt (Z 1) eine Konstantstromquelle (T) vorgeschaltet ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantstrcmquelle einen Transistor (T) enthält, zu dcssen Emitterstrecke ein Widerstand (R 0) in Reihe geschaltet ist, und daß der Reihenschaltung aus Basis-Emitter-Strecke und Emitterwiderstand ein Stabilisierungselement, vorzugsweise einer Zenerdiode (Z 0), parallel geschaltet ist, deren Vorstrom über einen weiteren Widerstand (RV) der Speisespannungsquclle (U) entnommen ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei An- cder Abschalten einer weiteren Last (RL 1, RL 2 ... RL n) der Ausgangsstrom der Stromquelle (T) um den laststrom veränderbar ist.
4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit der last (RL 1, RL 2 ... RL n) ein dem Emitterwiderstand (R O) parallel geschalteter Widerstand (R 1, R 2, R n) zu- oder abschaltbar ist.

L e e r s e i t e