DE1948496C - Ferroresonanter Spannungskonstanthalter - Google Patents

Description

Ausdruck für die durchschnittlich induzierte Ausgangsspannung ergibt sich allgemein als

• £.<«.,.= 4 ANFBstu. · 10-Λ

65 worin A die Querschnittsfläche des sich sättigender

' Die Erfindung bezieht sich auf einen ferroresonanten Kerns, N die Anzahl der Windungen in der Ausgangs

Spannungskonstanthalter zwischen einer Wechsel· wicklung, F die Frequenz und flsa». die zur Sättigunj

stromquelle und einer Last, mit einer ersten, linearen des Kerns erforderliche Flußdichte bedeuten. Wie au

dieser Gleichung ersichtlich ist, ist die Ausgangs- mit dreischenkligem Transformator erhalten. Statt der spannung eines ferroresonanten Spannungskonstant- Sättigung aller drei Transfonnatorschenkel, die imhalters besonders gegenüber Frequenzänderungen der Zyklus den Zeitpunkt bestimmen, wenn die Resonanz-SpeisespannungsqueUe empfindlich. Da des weiteren kondensator-Ladung umgekehrt wird, wird dieser die Ausgangsspannung von den speziellen Kerneigen- 5 Zeitpunkt aim Erhalt einer Regelung durch die Sättischafien und -abmessungen abhängt, beeinflussen die gung eines einzigen äußeren Schenkels gesteuert. Das Herstellungstoleranzen des Kerns direkt die Aus- Spannungsintegrierglied mit dem Integrierkondensator gangsspannungstoleranzen. Schließlich erzeugen ferro- ist an die Sekundärwicklung angekoppelt, um eine resonante Transformatoren hohe äußere Magnetfelder Spannung proportional zum Spannung-Zeit-Integral infolge der gesättigten Kerne, insbesondere bei io der Spannung über den Kondensator zu entwickeln, schwachen Belastungen, wenn der Kern tiefer in Die- steuerbare Wechselstromschalteinrichtung spricht Sättigung getrieben wird. auf die Spannung über dem Integrierkondensator an,

Der Erfindung Hegt deshalb die Aufgabe zugrunde, um einen Stromfluß in einer Verbundwicklung auf eine sehr einfache und bange, aber nichtsdestoweniger einem äußeren Schenkel zu verursachen. Die Wechselsehr wirksame KonstantspannungsqueUe bereitzu- 15 Stromschalteinrichtung kann die Verbundwicklung an stellen, die gegen Last- und Frequenzänderungen durch eine Spannungsquelle in Phase mit der Resonanzkon-Hinzufügen eines Integriergliedes zur grundsätzlichen densatorspannung anschließen oder kann veranlassen, ferroresonanten Grundschaltung stabilisiert ist, um so daß der induzierte Strom durch bloßes Kurzschließen eine ferroresonante SpannungsstabiliJerung ohne die der Verbundwicklung fließt Der resultierende Verüblichen, den Transformator umgebenden hohen 30 bundwicklungsstrom erzeugt einen Kerafluß, der den Magnetfelder zu erhalten. in einem äußeren Schenkel existierenden Fluß unter-

Diesc Aufgabe wird bei einem ferroresonanten stützt, um Sättigung zu verursachen, und der dem Spannungskonstanthalter der eingangs genannten Art im anderen äußeren Schenkel vorhandenen Fluß enierfindungsgemäß dadurch gelöst, daß parallel zur gegengesetzt ist, um Sättigung zu vermeiden. Ist ein zweiten Induktivität erstens in einem induktiven as äußerer Schenkel gesättigt, begrenzt der Verbund-Strompfad, dessen Impedanz wesentlich geringer als wick!ungsstrom den Hauptfluß im Mittelschenkel, die Impedanz der zweiten Induktivität ist, eine Steuer- ebenso im nichtgesättigten äußeren Schenkel, am die bare Wechselstromschalteinrichtung mit Thyristorver- Ladung des Resonanzkondensators umzukehren. Es halten und zweitens in einem weiteren Strotnpfad ein wird dadurch eine ferroresonante Regelung mit einem Spannungsintegrierglied, enthaltend einen Integrier- 3» kleinen, sich sättigt.jden Teil des Transformators erkondensator, angeordnet sind, und die Spannung an reicht. Mit dieser neuen Anordnung kann die Ausdem Integrierkondensator dem Steuereingang der gangsspannung durch Ändern der Aufladegeschwindigsteuerbaren Schalteinrichtung derart zugeführt ist, daß keit des Integrierkondensators geändert werden. Eine diese in jeder Wechselspannungshalbwelle bei einer geschlossene Regelschleife kann erhalten werden durch bestimmten Mindestspannung an dem Integrierkon- 35 Hinzufügen eines Rückkopplungsnetzwerkes, das auf densator eingeschaltet wird. die Lastspannung zur Änderung der Aufladungs-

Die Stabilisierung der Ausgangsspanuung, welche geschwindigkeit des Integrierkondensators anspricht, normalerweise in einem ferroresonanten Spannungs- Man erhält dadurch auf sehr einfache, billige und konstanthalter durch den in den Sättigungszustand wirksame Weise eine enge Regelung der Ausgangsübergeführten Magnetkern bewirkt wird, wird bei der 4° spannung bei sich ändernder Eingangsspannung und neuen Schaltung durch das Spannungsintegrierglied Last.

die steuerbare Schalteinrichtung und den induktiven Weitere Merkmale der Erfindung sind den Unter-

Strompfad bewirkt. ansprüchen zu entnehmen und werden nachstehend an

Das Spannungsintegrierghed ist an die Sekundär- Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungswicklung eines Ein-Kern-Reglers oder an den Neben- 45 formen im einzelnen erläutert; es zeigt schlußblindwideistand eines Zwei-Kern-Reglers ange- Fig. l das Schaltbild einer ersten Ausführungskoppelt, und es weist den Integrierkondensator zum form,

Entwickeln einer Spannung auf, die proportional zum F i g. 2 ein Diagramm verschiedener Spannungen

Zeitintegral der Spannung am Resonanzkondensator über einer gemeinsamen Zeit-Abszisse zur Erläuterung ist. Die steuerbare Wechselstromschalteinrichtung 50 der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1, koppelt den induktiven Strompfad an die Sekundär- F i g. 3 das Schaltbild einer alternativen Schaltung

wicklung «oder den Nebenschlußblindwiderstand ent- für den innerhalb des gestrichelten Rechtecks liegenden sprechend der Spannung am Integrierkondensator an, Schaltungsteil in Fig. 1,

um die Ladung des der zweiten Induktivität parallel- F i g. 4 einen alternativen Schaltungsteil für den

geschalteten Kondensators umzukehren und dadurch 55 strichpunktierten Schaltungsteil in F i g. 1, eine ferroresonante Regelung ohne die Nachteile zu F i g. 5 das Schaltbild einer weiteren Ausführungserhalten, welche die Kernsättigung begleiten. Bei form,

dieser neuen Anordnung kann eine geschlossene F i g. 6 und 7 verscniedene Spannungsdiagramme

Regelschleife vorgesehen werden durch ein Rückkopp- mit gemeinsamer Zeit-Abszisse zur Erläuterung der lungsnetzwerk, das, auf die Lastspannung ansprechend, 60 Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 5, zum Ändern der Aufladegeschwindigkeit des integrie- F i g. 8 das Schaltbild einer Schaltung, die zum Er-

renden Kondensators dient. Man erhält dadurch eine halt einer abgewandelten Ausführungsform statt eines enge Regelung der Spannung bei. sich ändernder Ein- Teils der Anordnung nach Fig. S benutzt werden gangsspannung, Frequenz und Last auf sehr einfache, kann, und billige und wirksame Weise. 65 F i g. 9 das Schaltbild einer weiteren Ausführungs-

Bei einer weiteren Ausfüfcrungsform der Erfindung form der Erfindung. , , ...

werden variable Äusgangsspannung und geschlossene Gemäß F i g. 1 weist ein transformatorkern 11 eine

Schkifenregdung bei einem ferroresonanten Regler Primärwicklung 12 als erste lineare Induktivität und

zwei Sekundärwicklungen 13 und 14 auf, wovon die Hauplsekundärwicklung 13 als zweite Induktivität wirksam ist Um die Kopplung zwischen Primär- und Sekundärwicklung in der für die ferroresonanten Schaltungen üblichen· Weise abzuschwächen, ist ein S magnetischer Nebenschluß 16 vorgesehen, welcher die Primärwicklung von den Sekundärwicklungen abtrennt. Ein Resonanzkondensator 18 liegt parallel zur Hauptsekundärwicklung 13. Eine Vollweggleichrichterbrücke 19 zur Lieferung des Ausgangsstromes liegt ίο mit ihren Wechselstromanschlüssen parallel zu einem Teil der Hauptsekundärwicklung 13, während die Gleichstromanschlüsse zu den Ausgangsanschlüssen 21, 22 des Konstanthalters herausgeführt sind. Diese werden durch einen Filterkondensator 23 überbrückt. Die Hilfssekundärwicklung 14 wird einerseits durch die Reihenschaltung einer Induktionsspule 26 und eines Wechselstrom-Haibieiterschalters 27, der allgemein als Triac bekannt ist, und andererseits durch ein Spannungsintegrierglied, das die Reihenschaltung so eines Widerstandes 28 und eines Integrierkondensators 29 enthält, überbrückt

Der Triac 27 ist ein dreipoliger Triodenschalter, der in der Lage ist Strom in beiden Richtungen zu leiten, und zwar ansprechend auf die Zufuhr eines Nieder- as Spannungsimpulses und relativ geringer Stromstärke zwischen seine Steuer- und Kathodenelektroden, und stellt somit eine steuerbare Wechselstromschalteinrichtung mit Thyristorverhalten dar. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung solcher Schalter beschränkt, da jede äquivalente Vorrichtung oder Vorrichtungskombination hierfür verwendet werden könnte.

Zwei Zener-Dioden 25 und 30 sind gegensinnig in Reihe geschaltet und liegen zwischen der Steuerelektrode des Triac 27 und der Verbindungsstelle zwischen Widerstand 28 und Kondensator 29. Die Wechselstromanschlüsse eines weiteren Voliwegbrückengleichrichters 31 liegen am Widerstand 28, und die Gleicbstromanschlüsse liegen an der Emitter-Kollektor- Strecke eines Transistors 32. Ein Potentiometer 33 liegt parallel zu den Ausgangsanschlüssen 21 und 22, und der Potentiometerabgriff ist an der Basis des Transistors 32 angeschlossen. Schließlich verbindet eine Zener-Diode 34 den Emitter des Transistors 32 « mit dem Ausgangsanschluß 22 und ist entgegen der Durchflußrichtung des Transistors 32 gepolt

Die Schaltung nach F i g. 1 arbeitet in einer Weise, die den Betrieb einer typischen, ferroresonanten Schaltung simuliert Eine Wechselstromspeisespannung an der ersten linearen Induktivität (Primärwicklung 12) erzeugt eine entsprechende Wechselspannung über der zweiten Induktivität (Hauptsekundärwick-Jungl3). Die Ausgangsspannung eines TeSs der letzteren Wicklung wird durch die Brücke 19 gleichgerichtet und durch den Kondensator 23 geglättet, um Gleichstrom zu den Anschlüssen 21 und 22 zu liefern. Wenn ausfjangsseitig Wechselstrom gewünscht wird, so kann dieser selbstverständlich direkt von der Wicklung 1?- oder einem Teil derselben abgenommen wer- &> den. Bei einer typischen ferroresonanten Schaltung geht der säitigbare Kern nach Erreichen eines bestimmten Zeitintegrals der Spannung in die !Sättigung, d. Iu, das Produkt aus Spannung über einer Sekundärwicklung und aus der Zeit bis zur Sättigung bleibt konstant.

Wenn der Kern gesättigt ist, entlädt sich der Resonanzkondensatar und ladt sich unter entgegengesetz tem Vorzeichen über die Sekundärwicklung (zweite, sättigbare Induktivität) erneut auf, um den Ausgangshalbzyklus zu beenden. Der Kern gerät dann aus der Sättigung und beginnt ein neues Zeitintegral der Spannung für den nächsten Halbzyklus zu messen.

Bei der vorliegenden Schaltung wird der Kern 11 jedoch nicht gesättigt. Entsprechend der Erfindung erhält man die Wirkung eines sich sättigenden Kernes, um den Vorteil der Ferroresonanz zu realisieren, aber die Nachteile eines sich sättigenden Kernes werden vermieden. Es ist kein großes magnetisches Feld vorhanden, das wegen des gesättigten Eisens aus dem Transformator als Streufeld austritt, und, was sogar noch wichtiger ist die Inflexibilität des Sättigungsverhaltens eines Kernes ist beseitigt Die Funktion des sich sättigenden Kernes wird durch das an die Hilfssekundärwicklung 14 angeschlossenen Netz wert geliefert, d. h. durch die induktionsspule 26, den Triac 27, den Widerstand 28 und den Integrierkondensator 29. Der Rest des Netzwerks, der die Brücke 31 und den Transistor 32 enthält, liefert die Rückkopplung, wie noch erläutert wird. Da die Hilfssekundärwicklung 14 an die Wicklung 13 eng gekoppelt ist, ist die Spannung über beiden Wicklungen im wesentlichen proportional. Die Kombination aus Widerstand 28 und Integrierkondensator 29 integriert die über der Hilfssekundärwicklung 14 erscheinende Spannungswellenform, so daß die Spannung am Integrierkondensator 29 proportional zum Zeitintegral der Spannung am Resonanzkondensator 18 ist. Die ausgezogene Kurve 36 im Diagramm A der F i g. 2 /sigt die idealisierte Spannungswellenform am Resonanzkondensator 18, und die ausgezogene Kurve 37 im Diagramm B der F i g. 2 zeigt die Spannungswellenform am Integrierkondensator 29. Zu den Zeitpunkten f, und f* wenn die Spannung am Integrierkondensator 29 die Durchbruchspannung derjenigen Zener-Diode 25 oder 30 erreicht, weiche gerade in Sperrichtung vorgespannt ist — was durch die Linien 39 und 38' im Diagramm B in F i g. 2 dargestellt ist — zündet der Triac 27, um die Induktionsspule 26 direkt parallel zur HUfssekundärwicklung 14 zu schalten. Wegen der engen Kopplung zwischen den Wicklungen 13 und 14 ist dies elektrisch äquivalent zu einer direkten Parallelschaltung der Spule 26 mit der Wicklung 13. Folglich entlädt sich der Resonanzkondensator 18 über die relativ niedrige Impedanz der Spule 26 und des Triacs 27 und lädt sich wegen der Induktivität unter entgegengesetzten Vorzeichen erneut auf. Wie allgemein bekannt, läuft der Strom vom Kondensator 18 tatsächlich durch die Wicklung 13, induziert einen ähnlichen Strom in der Hilfssekundärwicklung 14, der seinerseits durch die Spule 26 und den Triac 27 geht Wenn der Kondensator 18 zu den Zeitpunkten /₃ und Z₁ in F i g. 2 vollständig ungeladen ist, fallt der Strom durch den Triac 27 auf NuH ab, und der Triac sperrt. Die Spannungswellenform 36 ist daher die gleiche Wellenform, wie diese erhalten würde, wenn der Kern 11 zu den Zeitpunkten Z₁ und i, tatsächlich gesättigt worden wäre. Die Spule 26 ist normalerweise von relativ niedriger Induktivität die so gewählt ist daß sie mit dem Resonanzkondensator 18 bei einer Frequenz in Resonanz kommt, die mehrere Male höher ist als die Eingangsfrequenz, mn eine schnelle Umkehr der Spannung am Kondensator 18 ' lind damit eine relativ rechteckige Spannungswellenform zu Cildchrichtungs- und Fflterzwecken zu erhal- . ten. 1st eine mehr gerundete Ausgangswelle gewünscht, so kann ein höherer Wert der Induktivität der Spule 26

gewählt werden. Talsächlich kann mit/einer solchen stärker leitend und reduziert den effektiven Wert des

höheren Induktivität eine viel bessere Wellenform für Integrierwiderstandes, und der Integrierkondensator 29

einen ausgafigsseitigen Wechselstrom als mit einer lädt sich rascher auf. Folglich zündet der Triac 23

üblichen ferroresonanten Schaltung erhalten werden. früher, und zwar zum Zeitpunkt i_t in dem Halbzyklus.

Die Windungszahlen der Sekundärhilfswicklung 14 5 Die gestrichelte Kurve 39 im Diagramm B der F i g. 2 und desjenigen Teils der Wicklung 13, der an der zeigtt die schnellere Ladegeschwindigkeit des Integrier-Brücke 19 liegt, sind überhaupt nicht kritisch. Sie wer- kondensator 29, die zum Zeilpunkt i₆ beginnt und die den hauptsächlich so gewählt, daß sie innerhalb der Vorverlegung der Triac-Zündzeit auf dem Zeitpunkt /_e. Nennspannungen der verschiedenen Spannungskom- Wie oben erläutert, wird, wenn der Triac früher im ponenten arbeiten. Tatsächlich können in denjenigen io Zyklus gezündet wird, weniger Energie zum Ausgang Fällen, in welchen eine geschlossene Regelschleife in jedem Halbzyklus gegeben, und der Resonanzkonnich t erforderlich ist, alle anderen, an die Wicklungen densator ladt sich auf eine niedrigere Spannung auf, 13 und 14 angeschlossenen Komponenten an eine ein- wie dieses durch die gestrichelte Kurve 41 im Diazigc Sekundärwicklung mit oder ohne Abgriffen angc- grarnm A der F i g. 2 dargestellt ist. Wenn die Ausschlössen werden. 15 gan&sspannung abfällt, reduziert sich das Fehlersignal,

Sind der Ohmsche Widerstand und die Kapazität und die IntegrierkoiiStante, d. h., die Steigung der

der Integrierschaltung von konstantem Wert, so simu- Kurve 39 nähert sich ihrem ursprünglichen Wert,

liert die Regelschaltung einen typischen ferroresonan- Änderungen in der Ausgang«.spannung, gleichgültig ob

ten Regler, der in jedem Halbzyklus bei einem kon- sie nun von Frequenzänderungen oder von anderen

stanten Wert des Zcitintegrais dci Spannung gesättigt 20 Ursachen herrühren, werden in der gleichen Weise

wird. Die simulierte Schaltung der Erfindung hat korrigiert. Da die Integrierschaltung fortfährt, den

jedoch den weiteren Vorteil, daß sie gegenüber Fre- Triac zu einem Zeilpunkt in seinem Zyklus zu zünden,

quenzänderungen weniger empfindlich ist und die der eine Funktion des Zcitintegrais der Spannung des

Lasiregelung etwas verbessert, da die Regelung nach Res.onanzkondensators ist, werden Fingangsspan-

dcn Wicklungsabfällcn auftritt. Des weiteren ist, weil 25 nungsänderungcn automatisch auch ohne die Rück-

sich, wie erwähnt, der Kern 11 nicht tatsächlich sättigt, kopplungsschaltung kompensiert,

das äußere Magnetfeld niedrig, und es ist kein nennens- Damit wird der Ferroresonanz-Betriebsart eine ge-

wertcr Kernverliist vorhanden. Dieses führt zu einem schlossene Rückkopplungsschleifc zugefügt, um eine

beträchtlich verbesserten Wirkungsgrad bei schwachen sehr einfache billige und wirksame Leistungsrcgelein-

Belastungen. 30 richtung zu erhalten. Weil die ferroresonante Wirkung

Ein weiterer, wesentlicher Vorteil des Erhalts einer die ist, ohnehin Eingangsspannungsänderungen prakeinslelllv.icn Auspnngssruinnung kann jedoch zusatz- tisih zu kompensieren, wird relativ wenig Verstärkung lieh zu den vorstehenden Vorteilen erhalten werden, in der Rückkopplungsschleife benötigt. Weil kein sich wenn der Widerstand 28 der Integricrschaltung van- sättigender Kern benutzt ist, sind hohe äuUcre Magnetabel gemacht wird. Wenn der Widerstand 28 geändert 35 fclder beseitigt. Wenn die Apparatur zur Abgabe von wird, ändert Sich die Integralionskonstante und des- geregeltem Wechselstrom benutzt wird, können für halb der Wert des Zeitintcgrals der Spannung, bei den Brückenglcichrichter 19 natürlich Schwadistromwclchem der Triac 27 zündet. Ein kleinerer Wider- dioden benutzt werden, die nur das Potentiometer 33 standswert liefert daher eine frühere Triac-Zündung zuin Erhalt eines Fehlcrsignals aussteuern müssen, und eine niedrigere Ausgangsleistung. 40 Der Cileichstromweg durch den Transistor 32 und

Der Zweck des Brückengleichrichters 31, des Tran- die Brücke 31 erfordert eine Entkopplung zwischen

sistors 32, der Zenerdiode Λ4 und des Potentiometers dem Feh!erfesiste!l-Potentiometer33 und dem lnte-

33 ist der, den effektiven Integrierwiderstand als eine grierwidcrstand 28. Folglich könnten beide nicht über Funktion der Ausgangsspannung zu ändern und damit die gleiche Wicklung gelegt werden. D - Resonanzeine Rückkopplungsregelung in geschlossener Schleife 45 kondensator 18 kann jedoch entweder an die Wickzu erhalten. Die am Widerstand 28 auftretende Wech- lung 13 oder die Wicklung 14 angeschaltet sein, oder seispaniiung wird durch die Brücke 31 gleichgerichtet auch an eine dritte, eng hieran gekoppelte Wick- und erscheint über die Kollektor-Emitter-Strecke des Iu ig.

Transistors 31 und der Zenerdiode 34. Die Zenerdiode Da es die Funktion der Zenerdiode 34 ist, eine Be-

34 hält den Emitter auf einer konstanten Bezugs- 50 zugsspannung im Vorspannungskreis des Transistors spannung. Ausgangsspannungsänderungen, die an den 32. zu erzeugen, kann sie in Serie mit der Basis des Anschlüssen 21 und 22 auftreten, treten auch im durch Transistors geschaltet werden. Die Haupterwägung ist die AbgriffseiRStcilung des Potentiometers 33 gege- dabei die Größe des Stroms durch die Zenerdiode, dci benen Verhältnis an der Basis des Transistors 32 auf, zum Aufrechterhalten eines Durchbruches benötigt um dessen Vorspannung zu ändern. Wenn die Vor- 53 wird. Zusätzlich kann ein Widerstand zwischen die spannung wegen einer Änderung in der Ausgangs- Anode der Diode 34 und den Anschluß 21 aus Grünklemmenspannung solcherart geändert wird, ändert dun thermischer Stabilität geschaltet werden..

sich die Leitfähigkeit der KoIleklor-EmiUer-Strecke, Die Kombination der entgegengesetzt gepolteu

die den Widersland 28 effektiv überbrückt, und damit Zenerdioden 25 und 30 kann, insbesondere bei niedrer Integrierwiderstandswcrt. ^6o Tigen Audio-Frequenzen, ersetzt werden durch cineri Die Ruckkopplungsschallung ist zur Kompensation in zwei Stromrichtungen wirksamen Diodenschwell· von Last-und Frequenzänderungen wie folgt wirksam: nertschalter, der üblicherweise als Diac bezeichne! Es sei eine Zunahme der Ausgangsklemmenspannung wird. Der Diac ist in der Lage, Strom in beiden Rieh angenommen, die beispielsweise durch eine plötzliche tungen, ansprechend auf eine Spannung oberhalt !Abnahme des Laststroms zum Zeitpunkt t_s auftrete, 65 ,seiner Durchbruchspannung oder auf einen Impul- ^s dieses durch den gestrichelten ITeSl der Kurve im hin, zu leiten. Da im Gegensatz zu einer Zcncrdiodc 'Pragramm C der Ψ. i g. 2 CSptfinuiig am Konden- die Spannung an einem Diac praktisch auf Null nacr sat«r23) dargestellt ist Der !Transistor 32 wird dann Einsetzen der Leitung abfällt,-würde die Wellenforrt

entsprechend dem Diagramm B der F i g. 2 nicht lan- fallen und der Triac und das Integriernetzwerk an die

ger zutreffen. Anschlüsse 121 und 122 angeschlossen werden.

Eine äquivalente Alternativspannung zum Entladen Die Schaltung nach F i g. 5 enthält einen Transfordes Resonanzkondensators 18 über die Wicklung 14, mator311 mit einem Mittelschenkel 312 und zwei die insbesondere bei höheren Frequenzen brauchbar 5 äußeren Schenkeln 313 und 314. Auf dem Mittelschenist, ist in Fig. 3 dargestellt. Die Schaltung nach kel 312 sind eine Primärwicklung 316, eine Sekundär-F i g. 3 kann einfach statt des innerhalb des gestrichel- wicklung 317 und eine dritte Wicklung 318 gewickelt, ten Rechteckes 40 liegenden Schaltungsteils in F i g. 1 Magnetische Nebenschlußglieder 319 und 320 mit in die Schaltung eingesetzt werden. Der Triac 27 ist Luftspalten 321 trennen die Primärwicklung von den dabei durch zwei entgegengesetzt gepolte gesteuerte io anderen beiden Wicklungen, um einen Leckflußweg zu Gleichrichter 127 und 227 ersetzt worden, wobei In- bilden und dadurch die Primär-Sekundär-Kopplung duktionsspulen 126 und 226 in Reihe mit denen ent· in der für ferroresonante Schaltungen üblichen Weise sprechenden Anoden liegen. Die Induktionsspulen zu reduzieren.

können auf den gleichen Kern gewickelt werden, falls Die Wechselstromanschlüsse einer Vollweg-Gleichdieses gewünscht ist. Um die richtige Polarität zur Zün- 15 richterbrücke 322 sind an die Wicklung 318 angedung der gesteuerten Gleichrichter zu erhalten, ist der schlossen und die Gleichstromanschlüsse dieser Brücke Integrierkondensator 29 in zwei Kondensatoren 129 sind zu Gleichstromausgangsanschlüssen 323 und 324 und 229 aufgeteilt worden, wobei der Integrierwidtfr- herausgeführt. Ein Filterkondensator 325 liegt parallel stand 128 zwischen diesen beiden gelegen ist. Da die zu den Ausgangsanschlüssen. Ein Resonanzkonden-Steuerelektroden der gesteuerten Gleichrichter nicht so sator 326 liegt parallel zur Sekundärwicklung 317; bipolar sind, können die Zenerdioden 130 und 230 zwei Verbundwickiungen 327 und 328 befinden sich nicht durch trinen einzelnen Diac ersetzt werden. Der auf dem äußeren Schenkel 313 und 314 und sind, in variable Integrierwiderstand 128 kann selbstverständ- unterstützender Serienbeziehung in Reihe mit einem Hch dutch die Brücke 31 und die Rückkopplungsschal· Triac 329, parallel zu einem Teil der Sekundärwicklung der F i g. 1 überbrückt werden. »5 lung 317 geschaltet.

Die Schaltung nach F i g. 3 arbeitet in äquivalenter Eine Integrierschaltung, die die Reihenschaltung Weise mit ihrem Gegenstück innerhalb des gestrichel- eines Widerstandes 331 und eines Integrierkonden-

ten Rechteckes 40 in F i g. 1. Die Kondensatoren 129 sators 332 enthält, ist zu einem anderen Teil der Wick-

und 229 laden sich in Serie von der Spannung an der lung 317 parallel geschaltet. Zwei Zenerdioden 333 und

Wicklung M über den Widerstand 128 auf. Die Span- 30 334, die entgegengesetzt gepolt in Serie geschaltet sind,

nung an jedem Kondensator ist proportional zum Zeit- verbinden die Verbindungsstelle von Kondensator 332

integral der Spannung am Resonanzkondensator 18. und Widerstand 331 mit der Steuerelektrode des Triac

Während des Halbzyklus, wenn die Spannung an der 329. Die Wechselstrorianschlüsse einer Voll weggleich- Spitze des Diagramms positiv ist, zündet der gesteuerte richterbrücke 336 sind an den Widerstand 331 ange- Gleichrichtcr 127 an derjenigen Stelle, wo die Span- 35 schlossen. Die Gleichstromanschlüsse der Brücke 336

nung am kondensator 129 die Durchbruchsspannung liegen über der Emitter-Kollektor-Strecke eines Tran-

der Zenerdiode 130 überschreitet. Daraufhin wird die sistors337. Ein Potentiometer 338 ist zwischen die

Induktionsspule 126 über die Wicklung 14 gelegt. Im Ausgangsanschlüsse 323 und 324 geschaltet, und sein

entgegengesetzten Halbzyklus wird der gesteuerte Abgriff ist mit der Bpsis des Transistors 337 verbunden.

Gleichrichter 227 gezündet, wenn die Spannung am 40 Schließlich liegt eine Zenerdiode 339 zwischen der Kondensator 229 die Durchbruchsspannung der Zener- Ausgangsklemme 324 und dem Emitter des Transi-

diode 230 überschreitet, so daß die I nduktionsspule 226 stors 327.

an die Wicklung I4'gelegt wird. Sperrt der Triac 329, so daß die Verbundwicklungen

Ferner kann die Erfindung auch auf den ferro- 327 und 328 offengehalten sind, so verhält sich die resonanten Zwei-Kern-Reglertyp, ebenso wie auf den 45 Schaltung in der typischen ferroresonanten Weise. In Ein-Kern-Typ nach F i g. 1 angewandt werden. Dieses jedem Halbzyklus wird der ganze Teil des Transforkann leicht bewerkstelligt werden, wenn das in F i g. 4 matorkernes unterhalb der magnetischen Nebenschlußdargestellte Schaltunpnetzwerk für denjenigen Teil glieder 3i9 und 320 bei einem bestimmten Wert des der F i g. 1 substituiert wird, welcher innerhalb des Zeitintegrals der Spannung an der Wicklung 317 gestrichpunktierten Rechteckes 42 gelegen ist. Eine 5° sättigt. Der Resonanzkondensator 326 kommt mit der lineare Induktivität 112, die in Reihe mit dem Wechsel- niedrigen, gesättigten Induktivität der Wicklung 317 in stromeingang liegt, übernimmt die Rolle der als Pri- Resonanz, und entlädt sich, um sich unter der entmärwicklung ausgebildeten linearen Induktivität 12. gegengesetzten Polarität erneut aufzuladen, wobei der Die Primärwicklung 113 eines Transformators 115 Kondensatorstrom durch die Wicklung 317 fließt, liegt parallel zum Aasgang, um die Rolle der Haupt- 55 Wenn die Spannung aa der Primärwicklung 316 zusekundarwicklung 13 zu übernehmen, und die Sekun- nimmt, wird der Kern früher gesättigt, um den undarwickhnig 114 des Transformators 115 übernimmt mittelbaren Halbzyklus zu beenden, und die durchdie Rolle der als zweite Induktivität dienenden Uilfs- schnittliche Ausgangsspannuiig bleibt, wie oben erwicklung 114 in F i g. 1. Der Resonanzkondensator 18, läutert, konstant. Das magnetische NebenschluSgned die Induktionsspule 26 und der Triac 27 führen die s° 319 bildet einen Weg für den überschüssigen Primärreiche Funktion aas wie in äef Schaltung nach F i g. 1. fluß, der die SekundarwicHang and die dritte Wick-DieWechiielstromanschlüsse der Brücke 19 sind selbst- lung nicht koppelt, am zu ermöglichen, daß deren verständlich mit den Anschlüssen 121 und 122 in Spannung konstant bleibt, wahrend sich die Ein-F i g. 4 verbunden, um in den Ausgang einzuspeisen. gangsspannung ändert. Da die Ausgangswicklung 318 We im Hn-Kertt-Paft ist eine Enflcdfplung zwischen 65 eng an die Wicklung 317 angekoppelt ist, bleiben ihre Potentiometer 33 und Widerstand 28 beibehalten. jewenlgen Spannungen in Phase und im gleichen VerWenn jedoch ebe geschlossene RSckkopplungsschleife hältnis. nicht eifoirderlich ist, kann der Transformator ίί5 ent- Die Gleichstromausgangsspannung an den An-

11 12

Schlüssen 323 und 324 ist daher gegenüber Änderungen nanzkondensators 326 beginnt zum Zeitpunkt t_tt■. und

in der Eingangsspannung geregelt. die Wiederaufladung findet bis zum Zeitp .nkt t₃ statt.

Die Wirkungsweise der Verbundwicklungen, des Der Triac 329 fährt mit seiner Leitung über die Wick- Triacs und der Integrierschaltung können an Hand der lungen 327 und 328 fort, bis er in der Lage ist, sich Fig. 6 leichter verständlich gemacht werden. Die S selbst zum Zeitpunkt /₄ abzuschalten. Seine Spannung Wellenform A ist die Spannung über der Ausgangs- steigt dann unmittelbar an, um die Spannung an der

wicklung 318; die Wellenform B ist die Spannung über Wicklung 317 wiederzugeben.

dem Integrierkondensator 332; die Wellenform C ist Der Zeitpunkt in dem Zyklus, wenn der Kern 314

die Spannung über dem Triac 329; die Wellenform D gesättigt wird, bestimmt daher den Zeitpunkt im

ist die Spannung über der Verbündwicklung 328 und i° Zyklus, wenn sich der Resonanzkondensator 326 um-

die Wellenform E ist der Strom durch den Triac 329. lädt und bestimmt deshalb die Ausgangsspannung,

Sämtliche Wellenformen sind über einer gemeinsamen gerade so wie die Kernabmessungen eines typischen Zeitabszisse aufgetragen. ferroresonanten Transformators den Zeitpunkt be- Da die Integrierschaltung, die den Widerstand 331 stimmen, in welchem sein Resonanzkondensator sich

und den Kondensator 332 enthält, parallel zu einem 15 umlädt, und seine Ausgangsspannung bestimmen.

Teil der Wicklung 317 geschaltet ist, ist die Spannung Wenn die Umladung im Zyklus früher auftritt, wird

am Integrierkondensator 332 proportional mm Zeit- die Ausgangsspannung reduziert, und umgekehrt. Da

integral der Spannung über der Wicklung 318. Wie aus der Transformatorschenkel 314 eine fixierte Span-

F i g. 6, Wellenform S ersichtlich, ist diese Spannung nungs-Zeit-Fläche zur Sättigung erfordert, wird, wenn

eine Wechselspannung mit trapezförmiger Wellenform, ao der Triac 329 bei einem fixierten Wert des Zeitintegrals

Die Wellenform B wird von den Durchbruchsspan- der Spannung zündet, eine konstante Spannung am nungen 341 und 342 der Zenerdioden 333 und 334 ge- Ausgang der Wicklung 318 bei sich ändernden Einschnitten. Wenn die Integrierkondensator-Spannung gangsbedingungen aufrechterhalten. Die Schaltung die Durchbruchsspannung derjenigen Zenerdiode er- arbeitet daher mit allen Vorteilen eines typischen ferroreicht, welche gegenwärtig in Sperrichtung vorgespannt as resonanten Reglers, wobei sich aber nur ein Teil des ist, zündet der Triac 329, um die Verbundwicklungen Transformatorkernes sättigt. Folglich sind die Kern-327 und 328 parallel zu einem Teil der Wicklung 317 Verluste wesentlich geringer und ist das äußere Magnetzuschalten. Dieses tritt zum Zeitpunkt/, in - i g. 6 auf, feld stark reduziert. Dieses liefert einen stark verwahrend der Fluß im Transformatorkern gleichförmig besserten Wirkungsgrad bei schwachen Belastungen, ansteigt. Eine jede Wechselspannungsquelle in Phase 30 Ein weiterer wesentlicher Vorteil einer einstellbaren mit der Spannung an der Wicklung 317 kann benutzt 'Ausgangsspannung kann zusätzlich zu den vorstehenwerden; jedoch ist die Spannung von Abgriffen an der den Vorteilen erreicht werden, wenn der Integrier-Wicklung3I7 am bequemsten. Wie aus den Wellen- widerstand variabel gemacht wird. Die Wellenform formen C und D ersichtlich, fällt, wenn der Triac zün- der F i g. 7, die Spannungen und Ströme an den det, sein Potential auf praktisch Null, und die Span- 35 gleichen Schaltungspunkien der entsprechenden Wdnung über der Verbundwicklung 328 springt auf ihren lenform der F i g. 6 darstellen, zeigen das Verhalten, Maximalwert. Da sich die Wicklungen 327 und 328 in wenn der Integrierwiderstand 331 reduziert wird. Man Serie unterstützen, erzeugt der Triac-Strom ein Fluß- sieht, daß der Triac im Zyklus zum Zeitpunkt /, früher inkrement, das in der einen Wicklung nach unten und zündet. Der Zeitpunkt t_t hat seine Lage nicht geändert, in der anderen Wicklung nach oben gerichtet ist. Diese 4° weil die Frequenz, bei der der Speisequelle, die an die Richtungen sind in F i g. 5 durch die Pfeile 350 bzw. Primärwicklung 316 angeschlossen ist, bleiben muß 351 angegeben. Der magnetische Hauptfluß im Mittel- und die Sättigung des Kerns 328 das Ende jedes Halbschenkel 312 teilt sich auf die Schenkel 313 und 314 auf, zyklus bestimmt. Die schraffierten Gebiete unter den wie dieses durch die Pfeile 352 bzw. 353 dargestellt ist. Wellenformen D in F i g. 6 und 7 stellen das Zeit-Der von der Verbundwicklung 328 herrührende Fluß 45 integral der Spannung der Wicklung 328 dar. Da zur tmicfsiuUi daher den HauptSuß, während der von der Sättigung des Schenkels 314 ein bestimmtes Zeitinte-Verbundwicklung 327 herrührende Fluß dem Haupt- gral der Spannung erforderlich ist, muß die schraffierte fluß entgegengerichtet ist. Folglich wird beim Zünden Fläche unter der Kurve in F i g. 7 gleich der unter der des Triacs 329 die Sättigung des Schenkels 314 be- Kurve in F i g. 6 sein. Bei einem kleineren Einschnitt schleunigt und die des Schenkels 313 verhindert. Die 50 des schraffierten Gebiets in F i g. 7 infolge der Span-Sm Mittelschenkel 312 auftretende Fiußabnahme in- nung am Triac, können die beiden Rächen nur gleich folge der Wicklung 327 wird jedoch durch die Ruß- sein, wenn die Amplitude der Wellenform £> in F i g. 7 zunähme infolge der Wicklung 32S kompensiert, und niedriger ist Daher liefert ein niedriger Wert des Ihtedie Spannung an der Wicklung 317 bleibt unbeeinflußt grierwiderstandes eine niedrigere Ausgangsspannung. Der FIuB im Schenkel 314 fahrt f Ott, bis zur Sättigung 55 Der Zweck des Brückengleiehrichters 336, des Tranzum Zeitpunkt r_a zuzunehmen, wonach er dann nicht sistors 337, der Zenerdiode 339 and des Potentiome-■weiter anwachsen kann. Za diesem Zeitpunkt fällt die ters 338 ist, den effektiven Integrierwiderstand als eine Impedanz der Wicklang 328 ab, und das Fiußinkre- Funktion der Ausgangsspanmmg zn ändern und dament des Triacstronis in der Wicklung 327 nimnu zu. durch eine Regelang mit geschlossener Rückkopp-Da dieses Inkrement nicht länger »er Gegenwirkung *° lungsschleife zu bilden. Die über dem Widerstand 331 ' eines Flußinkrementes der Wicklung 328 ausgesetzt erscheinende Wechselspannung wird an der Brücke 336 ist, veranlaßt es, daß der bisher stetig zunehmende gleichgerichtet und erscheint aber der Kollektor-Fluß hu Mittelschenkel 312 aufhört, weiter zuzu- Emitter-Strecke des Transistors 337. Die Zenerdiode nehmen, and daß die Impedanz der Wicklung 317 ab- 339 hält den Emitter auf konstanter Bezugsspannung, lallt Daraufhin entladt sich der Resonanzkondensator «5 Die an den Ausgangsamchlüssen 323 and 324 erschei-.326 hauptsächlich über die Wicklung 317 und lädt sich senden Änderungen in der Ausgangsspannung er-Tinter entgegengesetztem Vorzeichen in der typischen scheinen gleichfalls im Verhältnis zu der Einstellung ferroresonanten Weise auf. Die Entladung des Reso- des Abgriffes des Potentiometer 33» an der Basts des

13 M'

Transistors 327, um dessen Vorspannung zu ändern. tungsteils in die Schaltung nach F ιig. 51 eingefiiigt wer-Äg kl d k it ^e ^Jernaüve Austuhrungfo^ be,

lransiSTors mi, um ucsscn Vorspannung im auuciu. mugnv.".«- - . J-u_,.~f«_- u. ·

Wenn sich wegen einer Änderung der Ausgangsklem- den kann, ist ^e ^Jernaüve Austuhningsfo^ be, inenspannuiig die Vorspannung solcherart ändert, ^r dne Verbundwicklung enthalt, o^ie daß das Verwird due Leitfähigkeit der Kollektor-Emitter-Sirecke, halten des Reglers gefährdet ,st. In diesem Fall ,st der die den Widerstand 331 fiberbrückt, geändert, und des- 5 Triac 329 direkt über die Verbundwicklung 327.gelegt halb aurh der Wert des Integrierwiderslands. und dient dazu, sie kurzzuschließen, statt sie: an eine

Die Rückkopplungsschaltung arbeitet zur Kompen- Spannungsquelle anzuschließen. Der lranstorrnator-

sation von Änderungen in der Last und Frequenz wie schenkel 314 wird immer noch in jedem Halbzyk us ge-

ftjgt- sättigt, und die WeUenformen der F ig. 6 und 7 treffen

Wenn die Ausgarigsklemmenspannung infolge io immer noch zu. Unmittelbarvor deniι Zeitpunkt Z₁1 st einer Abnahme der Belastung oder infoige einer Zu- die Spannung über der Wicklung 318 stetig, und der nähme in der Frequenz oder Eingangsspannung zuzu- Magnetfluß in allen drei Tensformatonchenkeln nehmen sucht, erhöht sich die positive Vorspannung nimmt stetig zu. Zum Zeitpunkt /,überschreitet die am Transistor 337, um den Transistor stärker leitend Spannung über dem Integnerkondensator 531 die zu machen. Mit einem stärker leitenden Nebenschluß >5 Durchbruchsspannung des Zenerdiodenpaars 333 334 über dem Widerstand 331 wird der Gesamt-Integer- und der Triac 329 zündet, um d.e Wicklung 327 kurzwiderstand reduziert, und der Integrierkondensator 332 zuschließen. Der Kurzschluß erzeugt einen zirkuherenlädt sich rascher auf. Folglich zündet im Halbzykius der den Strom, der den Fluß im Schenkel 313 daran nm-Triac 329 früher. Wie oben erläutert, wird bei einer dert, weiterhin zuzunehmen. Der MUU «m Mittelfrüheren Zündung des Triacs im Halbzyklus wenieer *> schenkel 312 fährt jedoch fort mit seiner ursprung-Spannung zum Ausgang in dem Halbzykius gegeben, liehen Geschwindigkeit zuzunehmen, und dte Span- und die Ausgangsspannung sucht wieder abzufallen. nun« an der Wicklung 318 bleibt stetig. Der Hu» im Damit wird eine geschlossene Rückkopplungsschleife Schenkel 313 ist festgehalten, die 7uwachsgeschwmd._?- dem ferroresonant Betrieb hinzugefügt, so daß eine keil des Flusses im Schenkel 314 verdoppelt siiiiim sehr enge Regelung der Ausgangsspannung sowohl »5 die fortdauernde Ilußzunahme im Mittelschcnkel zu gegenüber L?ständerungen als auch gegenüber speise- unterstützen. Folglich wird der Schenkel 314 zum quellenseitigen Änderungen erhalten wird. Was jedoch Zeitpunkt t, gesättigt, eine weitere Ilußzunahme im vielleicht noch wichtiger ist, ist die Einfachheit und der Mittelschenkel 312 wird verhindert, und der Resonanz Wirkungsgrad, mit dem dieses entsprechend der Erfin- kondensator lädt sich über die Wicklung 317 wie bc dung bewerkstelligt wird. Wie oben vermerkt, wird 3<> der Ausführungsform nach F ig. 5 um. nur ein Teil des Kerns in Sättigung getrieben, um den Der Gk-ichstromweg durch den Transistor 337 uik. ganzen Fluß zu steuern. Es sei weiter vermerkt, daß die Brücke 336 erfordert eine Entkopplung zwischci der Strom in den Verbundwicklungen nicht den Ge- dem Fehlerfcststellpoti;ntiometer338 und dem Intesamtfluß steuern, sondern nur ein Flußinkrement, da, gricrwiderstand 331. Folglich können beide nicht an wenn es zum Hauptfluß addiert wird, ausreichend ist, 35 die gleiche Wicklung angeschlossen werden. Der Res. den Sättigungszeitpunkt zu steuern. Zusätzlich fließt. nanzkondensator 326 kann jedoch entweder über die wenn sich die Ladung des Resonanzkondensators als Wicklung 317 oder die Wicklung 318 gelegt werden. Folge der Sättigung des Schenkels 314 umkehrt, der oder aber auch über eine dritte Wicklung, die hieran Kondensatorslrom durch die Wicklung 317 statt durch eng gekoppelt ist.

die Verbundwicklungen und den Triac 329. Als Folge 40 Da es die Funktion der Zenerdiodc 339 ist, eine Be-

hiervon kann ein kleiner Triac-Strom zur Steuerung zugsspannung im Vorspannkreis des Transistors 337

eines großen Ausgangsstroms benutzt werden. Bei zu erzeugen, kann sie auch in Serie mit der Basis des

einem wie vorstehend beschrieben konstruierten Reg- Transistors geschaltet werden. Die Haupterwägung ist

ler, dessen Ausgangsspannung 50 Volt beträgt, die auf dabei die Größe des Stroms durch die Zenerdiodc, der

rhi 7o im Strombereich von Null bis 100 Ampere aus- 45 zum Aufrechterhalten eines Durchbruchs benötigt

geregelt ist, ist der Triac-Strom kleiner als 10 Ampere wird. Zusätzlich kann ein Widerstand zwischen die

und der Vollast-Wirkungsgrad annähernd 90%. Der Anode der Diode 339 und den Anschluß 323 aus

Regler ist daher tatsächlich billig, einfach und wir- Gründen einer thermischen Stabilität geschaltet wer-

kungsvoll. den.

Die Windungszahlen desjenigen Teils der Wicklung 5<> Die Ausführungsform nach Fig. 8 kann auch als

317, welcher parallel zur Integrierschallung gelegen ist Zwei-Kcrn-Typus aufgebaut werden, wie dieses in

und desjenigen Teils, welcher parallel zu den Verbund- F i g. 9 dargestellt ist. Statt der Primärwicklung 316 in

wicklungen geschaltet wird, sind nicht kritisch. Jede F i g. 5 ist eine lineare Induktivität 416 in Reihe mit

wird nur bezüglich der Nennwerte der achaitungsfcom- der Wechselstromquelle und der Wicklung 317 vorge-

ponenlen und der Spannungen ausgewählt, welche zur 55 sehen. Wie in F i g. 5 liegt der Resonanzkondensator

Zündung des Triacs bzw. zur Umkehrung der Ladung 326 über der Wicklung 317 Die restlichen Komponen-

des Ferrokondensators erforderlich sind. ten sind mit dem gleichen Bezugszeichen versehen und

Die Schaltung nach F i g. 8, die statt des durch das sind in der gleichen Weise, wie in F i g. 5 und 8 darge-

gcstrichelte Rechteck 361 in F i g. 5 umgrenzten Schal- stellt, geschaltet.

I lierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. ι *

   Induktivität, die in Reihe mit der Quelle geschaltet ist,

   Patentansprüche: _ei„_er zweiten, sättigbaren Induktivität und einem

   L FerroresonanterSpannungskonstanthalterzwi- ersten Kondensator, die parallel zur Last geschaltet sehen einer WechselstromqueHe und einer Last, mit sind. ' „:^ΐ,.ι,_ηηί/Α»»

   - einerersten, linearen Induktivität, die in Reihe mit 5 Solche Spannungskonstan^ersmdbek^ideut- »der Quelle geschaltet ist einr zweiten Induktivität sche-Zeitschrift ,IndustBe-Elektnk und ^™k«

   einerersten, linearen Induktivität, die in Reihe mit 5 Solche Spannung^ t »der Quelle geschaltet ist, einer zweiten Induktivität sche-Zeitschrift ,IndustBe-Elektnk tod einem ersten Kondensator, die parallel zur 1964, Nr. 7/8, S. 137 bis 139 und werden Last geschaltet sind, dadurch gekenn- zwei Jahrzehnten mit Vorteil oenutzi. ζ e i c h π e tV daß parallel zur zweiten Induktivität Der Kondensator überbrückt die zweite, sangbare {13, 113, 318) erstens in einem induktiven Strom- io Induktivität und ist übhcherweise nahezu aiifResopfad, dessen Impedanz wesentlich geringer als die nanz mit der ersten linearen Induküvitet abg^tanmt Impedanz der zweiten Induktivität ist, eine Steuer- Alternativ können sowohl die lineare Induktivität als bare Wechselstromschalteinriclitung nut Thyristor- auch die sättigbare Induktivität auf einen einzigen verhalten (27,127,227,329) und zweitens in einem Transformatorkern mit elektrisch voneinander entweiteren Strompfad ein Spannungsintegrierglied, 15 koppeltem Eingang und Ausgang gewickelt werden, enthaltend einen Imegrierkondensator (29, 129, In diesem FaU sitzt die Eingangswicklung auf emem 229, 332), angeordnet sind, und dh Spannung an nicht in die Sättigimg geführten Teil des iranstordera Integrierkondensator dem Steuereingang der matorkernes und dte Ausgangswicklung aul einem steuerbaren Schalteinrichtung derart zugeführt ist, sättigbaren TeS. Bei beiden Ausfunrungsfonnen wird daß diese in jeder Wechselspannungshalbwdle bei ao,in jedem Halbzyklus des EingangswKhselstroms die einer bestimmten Mindestspannung an dem Inte- sättigbare Induktivität in die Sättigung geführt, und grierkondensator eingeschaltet wird. die Impedanz der Induktivität fällt ab. Der Konden λ Spannungskonstanthalter nach Anspruch 1, sator tritt in diesem Zustand mit der gesättigten In dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Schall- duRtivitat in Resonanz, um sich rasch über die zwertc einrichtung ein Halbleiterschalter ist und in Reihe =5 Induktivität zu entladen und sich unter entgegenge mit diesem eine Induktionsspule (26) geschaltet ist. setzten Vorzeichen wieder aufzuladen. Hierauf fällt

   3. Spannungskonstanthalter nach Anspruch 1, der Kern aus der Sättigung. Der Atfsgangswechsel dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Schalt- strom, Oer zum Erhalt eines Gleichstroms gleicheinrichtung aus zwei antiparallelgeschalteten gerichtet werden kann, wird am Kondensator abgesteuerbaren Gleichrichtern (127, 227) besteht, mit 30 nommen. Wenn sich die Spannung des Kondensators denen je eine Induktionsspule {126, 226) in Reihe umkehrt, kehrt sich deshalb die Ausgangsspannung liegt, und f ür jeden steuerbaren Gleichrichter je ein um, und der Ausgangs-Halbzyklus ist beendigt. Ein Integirierkondensator (129, 229) vorgesehen ist. sättigbarer Kern erfordert jedoch eine bestimmte

   4. Spannungskonstanthalter nach Anspruch 1, Spannung-Zeit-Fläche seiner Sättigungswickliingsdadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der 35 kennlinie, um sich zu sättigen. Wenn daher die Ein-Lastspannung ein auf diesen ansprechender Rück- gangsspannung zu- oder abnimmt, wird der Kern im kopplungskreis derart vorgesehen ist, daß die Auf- betroffenen Halbzyklus früher oder später in die ladungsgcschwindigkeit des lntegrierkondensa'iors Sättigung geführt, aber das Spannung-Zeit-Produkt (29, 129, 229, 332) in Abhängigkeit von der Last- jedes Halbzyklus der Ausgangsspannung ist konstant spannung geändert wird. 40 Wenn daher die Eingangsfrequenz konstant ist, muß

   5. Spannungskonstanthalter nach Anspruch 4, unter der Voraussetzung eines konstanten, stetigen dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem ZustanJes und einer konstanten durchschnittlichen Integirierkondensator (29, 129, 229, 332) die Par- Zeitperiode pro Ausgangshalbzyklus die Ausgangsallelschaltung eines Widerstandes (28, 331) und der spanrung konstant sein. Infolgedessen haben Ande-Wechselstromanschlüsse einer Vollweggleichrich- 45 rungen in der Eingangsspannung wenig Einfluß auf die terbrücke (31, 336) geschaltet und an die Gleich- Ausgangsspannung, und man erhält dadurch eine Stromanschlüsse der Brücke die Emitter-Kollektor- Konstanthaltung gegenüber Eingangsspannungsände-Strecken eines Transistors (32, 337) angeschlossen rungen.

   ist, dessen Impedanz in Abhängigkeit von der Die Vorteile dieser bekannten Schaltungen sind

   Differenz der Lastspannung und der Spannung So allgemein bekannt. Sie können sehr wirksam, einfach

   eines Bezugsspannungselementes gesteuert ist. und zuverlässig gebaut werden. Sie liefern gute Aus-

   6. Spannungskonstanthalter nach Anspruch 1, gangsspannungsregelung bei Änderungen in der NeU-dadurch gekennzeichnet, daß die erste Induktivität spannung, sorgen für Unterdrückung von eingangs- und die zweite Induktivität durch einen gemein- seitigem Rauschen, sind von Hause aus gegen aussamen Transformator mit einem Eisenkern gebildet 5« gangsseitigc Kurzschlüsse geschützt, haben einen sind, der einen die Primär- und eine Sekundär- guten Eingangsleitungsfaktor und liefern eine Verwicklung tragende Mittelschenkel (312), zwei sättig- gleichsweise rechteckige Ausgangswellenform, die sich bare Außenschenkel (313, 314), sowie einen majrne- besonders gut für Gleichrichtung und Filterung eignet, tischen Nebenschlußweg zwischen der Primär- und Andererseits sind diese ferroresonanten Schaltungen der Sekundärwicklung aufweist. &> verschiedenen Nachteilen unterworfen. Der idealisiert«