DE1953664C3 - Halbleiter-Spannungsregler fuer einen gleichstromerregten Wechselstromgenerator - Google Patents

Description

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^WecbÄ^r?ÄⁿH?^lB^rSr^llS^{t einem} "albleitcr-Span- Emitter-Strecke des Leistungstrnnsistors AO und über

nungsregler nach der Erfindung, _den widerstand 48 zur an Masse liegenden An-

Fig.2 ein Ausschnitt aus Fig. | mit Teilen des schlußklemme 24 des Bruekcngleichrfchtcrs 20 fließt,

Spannungsreglers, die zu einer monolithischen Ein- Der Leistungstransistor iO wird ein- und ausgcschal-

heit zusammengefaßt werden können, _{5 tet} und bei seinem Sperren fließt der durch Sclbstin-

Pig..5 em lcilscnaltbild einer abgewandelten duktion in der Erregerwicklung 14 entwickelte Strom

Ausfuhrungsform und _{über dic Enl},_a5tung£,_{iode 44}.

Hg.4 ein leiischaltbild einer weiteren abgewan- Die Basiselektrode des Leislungstransistors 40 ist

dclten Ausfuhrungsform. _{mit ejnem Leiter49 ver}bunden, Zwischen der Basis-

Oerridli Fig. I ist ein Wechselstromgenerator 10 io elektrode und der Emitterelektrode des Leislungsmit einer dreiphasigen im Stern geschalteten Aus- transistors40 liegt ein ThermistorSO mit negativem gangswicklung 12 und einer Erregerwicklung 14 mit Widerstandstemperaturkoeffizienten. Eine Schaltseiner Ausgangswicklung 12 mit den Wechselstrom- transistoranordnung 52 in Form eines Darlmgtoneingangsklemmen 15, 16 und 18 eines Brücken- Verstärkers besteht aus NPN-Transistoren 54 und gleichrichter» 20 verbunden. Der Brückengleichrich- 15 56, die in Reihe mit dem Leiter 49 und einem Anter enthalt Siliziumdioden und weist eine positive Schlußpunkt 58 liegen. Der Darlington-Vcrstärkcr 52 Glciclistromausgangsklemmc 22 und eine negative ist ein Teil des Spannungsreglers und steuert die , GliiiL-listrornausgangsklemme 24 a_uf, welch letztere Leitfähigkeit des Leistungstransistors 40. Zu diesem an Masse liegt. Zweck ist die Basiselektrode des Transistors 56 mit

Die positive GIcichstromausgangsklemine 22 ist 20 einem Leiter 60 verbunden, der einen strombegren-

mii der positiven Klemme einer auf'adbaren Batterie zendcn Widerstand 61 enthält. Der Leiter 60 ist an

26 über einen Leiter 28 verbunden, wodurch ein La- einen Anschlußpunkt 64 eines Leiters 62 angeschlos-

destrom z-jr Batterie 26 fließt, wenn der Wechsel- sen, der mit dem Leiter 28 in einem Anschlußpunkt

stromgenerator 10 von der nicht dargestellten An- 66 verbunden ist und als Leiter zum Abfühlen der

incbsrnasehine 'des Kraftfahrzeugs angetrieben wird. a₅ Spannung benutzt wird. Solange die Basiselektrode

Bei stillstehender Antriebsmaschine verhindert der des Transistors 56 mit dem Anschlußpunkt 66 ver-

Bnickengleichrichtcr 20 eine Entladung der Batterie bunden ist, ist der Darlington-Verstärker 52 in

26 über die Ausgangswicklung 12 des Wechselstrom- Durchlaßrichtung vorbelastet und verbindet den An-

g^nerators 10. Schlußpunkt 58 mit der Basiselektrode des Leistungs-

Der Leiter 28 versorgt auch verschiedene elektri- 30 transistors 40. Sollte der die Spannung abfühlende

sehe Verbraucher, die im Schaltbild als Widerstand Leiter 62 sich von dem Anschlußpunkt 66 lösen, so

30 dargestellt sind. Wird ein Schalter 32 geschlossen. hat der Darlington-Verstärker 52 keine Vorbelastung

so erfolgt eine Versorgung der elektrischen Verbrau- in Durchlaßrichtung und öffnet den Kreis zwischen

chur 30, indem vom Leiter 28 zur Masse ein Strom dem Anschlußpunkt 58 und der Basiselektrode des

fh.ßt. Wenn der Wechselstromgenerator die Batterie 35 Leistungstransistors 40.

nicht auflädt, kann die Batterie diese elektrische! Der Spannungsregler enthält eine Treibereinrich-

Verbraucher versorgen, zu denen Lampe.,, Rund- tung in Form eines zweiten Darlington-Verstärkers

funkgeräte u. dgl. gehören können. 68, der aus NPN-Transistoren 70 und 72 besteht.

Ferner ist ein vorzugsweise Siliziumdioden enthal- Die KolleKtorelektroden der Transistoren 70 und 72

tender Halbwellen-Hilfsgleichrichter 34 vorgesehen, 40 sind an einen gemeinsamen Leiter 74 angeschlossen,

dessen Kathoden an einen gemeinsamen Anschluß- Die Emitterelektrode des Transistors 70 ist mit dem

punkt 36 angeschlossen sind, während die Anoden Leiter 46 verbunden, während der mit den Kollektor-

mit je einer der WechsdEtromeingangsklemmen 15, elektroden der Transistoren 71) und 72 verbundene |

16, 18 des Brückengleichrichters 20 und somit mit je Anschlußpunkt 58 mit einem Leiter 38 über einen i

einer Phase der Ausgangswicklung 12 des Wechsel- 45 Widerstand 76 verbunden ist. Der Leiter 38 ist über

st.omgenerators verbunden sind. Liefen der Wech- den Leiter 42 mit dem Anschlußpunkt 36 verbunden,

selstromgenerator 10 eine Ausgangsspannung, so lie- Lin Spannungsteiler aus Widerständen 78 und 80

f-rt der Halbwellen-Hilfsgleichrichter 34 zusammen liegt zwischen den Leitern 74 und 38. Sein Abgriff

mit der an Masse liegenden Hälfte des Brücken- 82 ist mit der einen Seite eines an Masse liegenden

gleichrichters 20 eine Gleichspannung zwischen dem 50 Kondensators 84 und mit einem Widerstand 86 ver-

Anschlußpunkt 36 und Masse. An den Anschluß- bunden. Zwischen dem Widerstand 86 und einem mit

punkt 36 ist die Erregerwicklung 14 des Wechsel- der Basiselektrode des Transistors 72 verbundenen

Stromgenerators 10 über einen Leiter 42 angeschlos- Anschlußpunkt 90 liegt eine Zenerdiode 88. Eine

sen. zweite Zcrerdiode 92 ist zwischen dem Anschluß-

Die Erregerwicklung 14 des Wechselstromgenera- 55 punkt 90 und in Reihe liegenden Widerständen 94

tors ist mit ihrem anderen Ende an die Kollektor- und 96 vorgesehen.

elektrode eines Leistungstransistors 40 angeschlossen, Zwischen dem Anschlußpunkt zwischen den

der das Ausgangsglied eines Halbleiter-Spannung:- Widerständen 94 und 96 und dem Leiter 46 liegt ein

reglers darstellt. Parallel zur Erregerwicklung 14 ist Filterkondensator 98.

eine Entlastungsdiode 44 für die Erregerwicklung 60 Dem Spannungsregler ist ein Spannungsabfühl-

vorgoehen. Die Emitterelektrode des Leistungstran- kreis zugeordnet, der als Spannungsteiler 100 ausge-

sistors 40 ist mit einem Leiter 46 verbunden, der bildet ist. Dieser besteht aus Widerständen 102, 104.

über einen kleinen Widerstand 48 von etwa 106, einem zwischen den Widerständen 104 und 106

0,03 Ohm an Masse liegt. Ist der Leistungstransistor liegenden Abgriff 107 und einem Thermistor !08.

40 in seiner Koüektor-Eiuiüer-Strecke leitend, so 65 der parallel zum Widerstand 102 liegt. Der Thenni-

wird die Erregerwicklung 14 durch Gleichstrom ge- stör 108 bewirkt eine Temperaturkompensation. Der

speist, der vom Anschlußpunkt 36 über den Leiter Spannungsteiler 100 liegt zwischen dem Leiter 28

42 d rch die Erregerwicklung 14 über die Kollektor- und Masse und fühlt daher die zwischen dem Leiter

28 und Masse auftretende Spannung ab. Der die schaltet werden. Dann steigt die Spannung am An-Spannung abfühlende Leiter 62 ist möglichst dicht an schlußpunkt 58, da nunmehr kein leitender Weg der Batterie 26 an den Leiter 28 angeschlossen, da- durch den Darlington-Verstärker 68 zum Leiter 46 mit der Spannungsteiler 100 auf die der Batterie 26 vorhanden ist. Die jetzt bestehende Spannung zwizugespeiste Spannung genau anspricht. Diese Span- 5 sehen dem Anschlußpunkt 58 und dem Leiter 46 nung wird von der Spannung der Anschlußklemme steuert den Leistungstransistor 40 in Vorwärtsrich-22 abweichen, und zwar um den Betrag des Span- tung aus, so daß dieser leitend wird. Es fließt Strom nungsabfalls im Leiter 28, wenn der Wechselstrom- durch die Erregerwicklung 14, wodurch die Ausgenerator 10 die Batterie 26 auflädt und die elektri- gangsspannung des Wechelstromgenerators steigt,
sehen Verbraucher 30 versorgt. io Während des Betriebes arbeitet der Leistungs-

Zur anfänglichen Erregung der Erregerwicklung transistor 40 im Schaltbetrieb, um den Sollwert der

14 des Wechselstromgenerators 10 ist ein Kreis von Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators ein-

der Batterie 26 vorgesehen. Dieser Kreis enthält zuregeln.

einen willkürlich betätigbaren Schalter 110, eine Si- Im Betrieb wird der Strom durch die Erregcrgnallampe 112, zu der parallel ein Widerstand 114 15 wicklung 14 über den Halbwellen-Hilfsgleichrichter liegt, und Leiter 116 und 118. Bei geschlossenem 34 und die an Masse liegende Hälfte des Brücken-Schalter 110 wird die Erregerwicklung 14 des Wech- gleichrichters 20 geliefert. Die Erregung der Erregersclstromgencrators 10 von der positiven Klemme der wicklung 14 erfolgt also über einen statischen Kreis, Batterie 26 durch einen Strom erregt, der über den d. h. einen Kreis, der keine Schaltkontakte benötigt, Leiter 116, den Schalter 110, die parallel zueinander ao wenn der Wechselstromgenerator eine Ausgangslicgende Signallampe 112 und Widerstand 114, den spannung liefert. Ferner kann die Batterie 26 sich Leiter 118, den Leiter 38, die Erregerwicklung 14, nicht über die Erregerwicklung entladen, wenn der die Kollektor-Emitter-Strecke des Leistungstransi- Schdter 110 offen ist und die Erregerwicklung 14 stors 40 und den Widerstand 48 zur Masse fließt. Die über den Halbwellengleichrichter mit Strom versorgt Signallampe Ϊ12 zeigt an, ob der Wechselstromgerse- 25 wird. Der Spannungsteiler 100 ist dauernd mit der rator die Batterie auflädt. Sie ist entbehrlich, wenn Batterie 26 verbunden, besteht jedoch aus Widerein Strommesser vorgesehen wird. ständen verhältnismäßig hohen V iderstandwcrtes, so

Die Arbeitsweise gemäß Fig. 1 ist folgende: daß der Abstrom aus der Batterie bei abgeschalteter Schließt der Fahrer des Kraftfahrzeuges den Schalter Anlage vernachlässigbar klein ist.
110, so wird die Erregerwicklung 14 des Wechsel- 30 Da die Erregerwicklung 14 des Wechselstromstromgenerators 10 von der Batterie 26 anfänglich generators mit dem Halbwellen-Hilfsgleichrichter 34 gespeist. Springt die Antriebsmaschine des Kraftfahr- und der einen Hälfte des Brückengleichrichters 20 zeugs an und treibt sie den Wechselstromgenerator, verbunden ist wird sie stets erregt, wenn der Wechso steigt dessen Ausgangsspannung und wird auf selstromgenerator eine Spannung liefert und der Leieinem gewünschten Sollwert durch den Spannungsre- 35 stungstransistor 40 leitend ist. Der Spannungsregler gier gehalten, beispielsweise bei einer !2-¹¹OIt- ist so ausgebildet, daß bei Abfühlen einer niedrigen Anlage auf 14VoIt. Kommt der Wechselstrom gene- Spannung durch den Spannungsteiler 100 der Leirator auf Spannung, so erlischt die Signallampe 112, stungstransistor 40 in Durchlaßrichtung belastet da die Spannung im Leiter 38 annähernd der Span- wird. Bei der bisher beschriebenen Anordnung nung im Leiter 28 gleich wird. 40 würde bei einem Lösen des Leiters 62 vom An-

Erscheint zwischen dem Anschiußprankt 66 im schiußpunkt 66 der Spannungsteiler 100 keine Null-Leiter 28 und Masse eine größere Spannung als dem spannung abfühlen, so daß der Leistungstransistor 40 Sollwert entspricht, so erreicht die Spannung zwi- in dem volleitenden Zustand geschaltet bliebe. In sehen dem Abgriff 107 des Spannungsteilers 100 und einem solchen Falle würde der Strom durch die Erdem Leiter 46 einen Wert, bei dem die Zenerdiode 45 regerwicklung dauernd fließen, so daß die Ausgangs- 92 durchbricht und damit die in Reihe liegenden Ba- spannung des Wechselstromgenerators ungesteuer' sis-Emitter-Strecken der Transistoren 72 und 70 auf einen unerwünscht hohen Wert ansteigen könnte. Steuerstrom erhalten. Dann wird der Darlington- Diese unerwünschte Wirkung wird durch die erfin-Verstärker 68 leitend. *o daß die Spannung am An- dungsgemäße Schutzmaßnahme unterbunden,
schlußpunkt 58 sich der Spannung im Leiter 46 nä- 50 Die Spannungsregelung des Wechselstromgencrahert. Zu dieser Zeit ist der Darlington-Verstärker 52 tors kann auch dadurch ausfallen, daß der Leiter 28 durch die Spannung zwischen dem Anschlüßpunkt unabsichtlich von der Ausgangsklemme 22 des Briik-66 und der Basiselektrode des Leistungstransistors kengleichrichters 20 gelöst wird. In diesem Falle 40 in den leitenden Zustand gesteuert, so daß die fühlt der Spannungsteiler 100 die Spannung der Bai-Spannung am Anschlußpunkt 58 geringer ist als der 55 terie 26 ab. Da diese Spannung aber niedriger als die Spannungsabfall im Darlington-Verstärker 52 oder Sollspannung ist, beispielsweise 14VoIt bei einer in der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 54. 12-VoIt-Anlage, bliebe der Leistungstransistor 40 Diese Spannung ist nicht ausreichend, um den Lei- wiederum dauernd im leitenden Zustand, wodurch stungstransistor 40 in Durchlaßrichtung auszusteu- sich eine anormal hohe Ausgangsspannung am crn, so daß dieser in seiner Kollektor-Emitter- 60 Wechselstromgenerator ergäbe.
Strecke gesperrt ist. Dann ist der Strom durch die Er- In dem Hauptpatent sind Maßnahmen angeführt, regerwicklung 14 abgeschaltet, so daß die Ausgangs- die bei derartigen Betriebszuständen die Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators fällt. spannung des Wecliselstromgenerators regeln und

Fällt die Ausgangsspannung des Wechselstrom- übermäßige Ausgangsspannungen verhindern. Obgcncrafors unter den Sollwert, so sinkt die Spannung 65 wohl beide Störungen zu anormal hohen Ausgangs-

zwKchen dem Abgriff 1C7 des Spannungsteilers 100 spannungen des Wechselstromgenerators führen,

und dem Lciier 46 auf einen Wert, bei dem die Tran- weiche Spaniiüngscrhöhung durch die Maßnahmen

sistoren 72 und 70 in den gesperrten Zustand umgc- des Hauptpatents verhindert werden können, sind die

(ο

⁷ .ei

8

Einflüsse auf den Spannungsregler verschieden Löst Der Überspannungsschutzkreis mit deχ Zener-

sich der Leiter 62 vom Anschlußpunkt 66, so bleiben diode 88 stellt eine abgewandelte Ausfuhrungsform »

die elektrischen Verbraucher 30 einschließlich der des Überspannungsschutzes nach dem Hauptpatent ·£

Batterie 26 weiterhin mit dem Leiter 28 verbunden, dar, wobei der Darlington-Verstärkcr 52 eine zusatz- ;i]

so daß, selbst wenn die höhere Spannung auf einen 5 liehe Schutzwirkung ausübt. ._f„_n. _7ll J

höheren Sollwert begrenzt wird, beispielsweise auf 19 1st der Darlington-Verstarker 52 in leitendem Zu-

bU 25 Volt die elektrischen Verbraucher des Kraft- stand, so bewirkt der Spannungsabfall in seiner KoI- \

^ uSugsLchädlgi^,"erden können. . lektor-Emitter-Streeke, daß der Leistungstransistor ,

Andererseits würde der Spannungsregler bei 40 völlig gesperrt ist, wenn der Transistor 711 ei end einem Lösen des Leiters 28 von der Anschluß- io ist. Ls ist naml.ch ein gewisser Spannungsabfall im klemme 22 eine höhere Spannung von beisp.clswc.se Trans.stor 70 vorhanden, wenn dieser ejtend ist und Ί9 bis 25VoIt einregeln Da aber in diesem Falle die wäre dies ment auch in der Kollektor-Emitter- % elektrischen Verbraucher über den Leiter 28 nicht Strecke des Transistors 54 der Fall, so wäre der Lei- I versorgt werden, kann diese hohe Spannung diesen stungstransistor 40 aufgesteuert, wenn er gesperrt | r nicht schädlich werden Diese Spannungen zerstören »5 scm soll. Der Spannungsabfall im Transistor 7·, J andererseits auch nichi die Teile des Spannungsre- wenn dieser leitend ist, hat die gleiche Größe wie der ' " Spannungsabfall in dem leitenden Transistor 54 und ^{g 0}Um die AnIaEC zu schützen, wenn der Uiter 62 das Gesamtergebnis ist, daß die Spannung an der Ba- I ' sich vom Anschlußpunkt 66 löst, ist der Darlington- sis-Emitter-Strecke de* Leistungstransistors 4· einen W stärker 52 voraesehcn der zwischen dem An- *o Wert aufweist, der ihn gesperrt halt. Der Thermistor schlußnunkt 58 und der Basiselektrode des Lei- 5· unterstützt das Halten des Leistungstransistors 4· •,tuiiüstransistors 40 liegt. Bei einem IxJsen des Lei- im gesperrten Zustand, wenn der Transistor 7β leitet vom Anschlußpunkt 66 erhält der Darling- tend ist. |

ton Verstärker 52 über den Widerstand 61 keinen In Fig.2 ist ein Teil des Spannungsreglers darge-

Sicuerstrom so daß er nichtleitend wird. Dies bedeu- 25 stellt, der zu einer monolithischen Baueinheit zusam-

ift daß der'Leistunßstransistor 40 keinen Basisstrom mengefaßt werden kann. Dieser besteht aus den Dar-

i-'rhält wodurch ein Absinken der Aur:gangsspannung lington-Verstärkern 52 und 68, den Zenerdioden 88

des Wechselstromgenerator* im wesentlichen auf und 92 und den zwischen ihnen bestehenden Verbm-

NJnII hedinet ist Hierdurch sind die elektrischen Ver- düngen. Eine derartige Ausbildung ist zu bevorzubraiidier 30 und die Batterie 26, die über den Leiter 30 gen. da eine gemeinsame Kollektorverbindung aus

ja Vrrcrirt werden eeccn übermäßig hohe Spannun- negativem Werkstoff für diese Baueinheit verwendet

M verborgt äliuum, _{b h} werden kann. In F i g. 2 sind die gleichen Bezugszei-

^gCSoSte der leiter 28 sich von der Anschluß- dien für gleiche Teile der Fig. 1 verwendet. Die

Vi -»2 lösen so regelt der Spannungsregler die Zenerdiode 88 ist durch die Emittcr-Basis-Strecke S vmnTne auf einen höheren Sollwert, beispielsweise 35 eines NPN-Transistors gebildet und die Zenerdiode

10 υ! os VnIi hei einer 12-Vol>-Anlage, "in. Der 92 ist durch die Emitter-Basis-Strecke eines weiteren

iv Dis Z3 von ι _{in djesem Fal}j_e lediglich NPN-Transistors gebildet. Alle Teile haben eine ge-

KZnW der Batterie ab, die den Leistungstran- mci.isame Verbindung der Kollcktorclcktroden, wie

sistor 40 in Durchlaßrichtung belastet. Die Aus- sich dies aus der F i g. 2 ergibt «.inassnannuna des Wcchselstromgenerators steigt 40 I-1 g. 3 zeigt eine abgewandelte Ausbildung des

Huf de! höheren Sollwert und der Halbwellen-Hilfs- Sj^nnungsschulzkreises, der bei der Anordnung ge-

(.lcirhrichter 34 zusammen mit der einen nämc üc-, ,,,a« rig.. vciwcnuC, ü.. nUCu nicr närai giCienC

TUiirkonpleichrichters 20 liefert eine höhere Span- leite gleiche Bezugszeichen erhalten. An Stelle des

HrucKcngieicnnum-i . _{χ ma Masse Be}j Beginn Darlington-Verstärkers 68 der ersten Ausführungs-3« SMnTuniSeees zwischen dem leiter 38 und 45 form ist hier ein NPN-Transistor 120 verwendet, der

des Spannungsansuegc _bf „ _{im Wid}er- als Treibertransistor arbeitet.

Mn^anT₇6 Da aic widersSe 78 und 80 parallel Der Darlington-Verstärker 52 gemäß Fig.l ist

rum Widc-land 76 liegen, steigt die Spannung am durch einen einzigen NPN-Transistor 122 ersetzt.

Almriff 82 Flicht die Spannung zwischen dem I*i- Fan Widerstand !24 liegt parallel zur Basis-Emiiter-

1 38 und Masse den höheren Sollwert, beispiels- 50 Strecke des Leistungstransistors 40 und ersetzt den

wrisc 19 bis 25 Volt so ist die Spannung zwischen Thermistor 50 gemäß Fig.l. Der Überspannungs-

Abßriff 82 und dem Leiter 46 ausreichend, um schutzkreis in Fig.3 ist der gleiche wie er in dem

Diirdibrcclicn der Zenerdiode 88 zu bewirken. Ausführungsbeispiel des Hauptpatents verwendet ist

bediniit ein I inschaltcn des Darlington-Verstär- und besteht aus Widerständen 126 und 128, die zwi-

Lcrs 68 und damit ein Abschalten des Leistungstran- 55 sehen dem Leiter 130 und Masse liegen. Bei der An-

sistors 40 Hierdurch wird die Ausgangsspannung Ordnung nach Fig.3 besteht der Spannungsteiler

]\nl WrHisclstromcencrators bis auf einen Punkt ab- zum Abfühlen der Ausgangsspannung des Genera-

Zt ι hri dem die Transistoren 72 und 70 gesperrt tors aus Widerständen 132 und 134, wobei letzterer

tcst-πκι, 01 ^ Leistungstransistor 40 in durch einen Kondensator 136 überbrückt ist. Zum

iw-hHRrirhiunE'leitend wird. Der Überspannungs- 60 Widersland 128 liegt parallel ein Filtcrkondensator

S M7kre£ Tt die Zenerdiode 88 enthält, regelt 138. Die Basiselektrode des Transistors 122 ist mit

Mkn die Ansnancssnannung des Wechsclslromgenera- dem die Spannung abfühlendcn Leiter 62 über einen

lors auf Sncn höheren Sollwert von beispielsweise 19 Leiter 140 verbunden, der einen Widerstand 142 ent-

1"2SVH wenn sich der Leiter 18 von der An- hall.

schlußklemme 22 löst-Diese höhere Spannung reicht 65 Bei der Anordnung nach F ig. 3 schaltel der ä schädliche Einwirkungen auf die Bau- Transistor 122 den Treibertransislor 120 vor, dem I.cifcr 38 und Masse liegen- Lc.stungstrans.stor 40 dann ab wenn der Leiter 62

von der Batlene getrennt wird, und sich damit

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ίο

scheinbar eine Ausgangsspannung Null am Wechselstromgenerator zeigt. Die Zenerdiode 88 hat bei der Anordnung gemäß Fig.3 die gleiche Wirkung wie die Zenerdiode 88 gemäß F i g. 1 und steuert die Leitfähigkeit der Transistoren 12· und 49, um die Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators auf den höheren Sollwer» von beispielsweise 19 bis 25 Volt einzuregeln, fails der Leiter 28 von der Ausgangsklemme 22 gelöst wird.

Strom zur Basiselektrode des Leistungstransistors 40 frei.

Bei den Anordnungen nach den Fig.3 und 4 schalten die Treibertransistoren in Abhängigkeit von S den ihnen zugeführten Vorspannungen ein und aus, so daß der Leistungstransistor 4· jeweils den entgegengesetzten Schaltzustand annimmt. Mit anderen Worten heißt das, daß bei leitendem Treibertransistor der Leistungstransistor 40 gesperrt ist und umge-

In Fig.4 ist eine abgewandelte Ausführungsform io kehrt. Der Treibertransistor Ι2Θ entspricht dem Dardargestelit, die im wesentlichen der nach F i g. 3 ent- lington-Verstärker 68 der ersten Ausführungsform. ■ j j ' spricht mit der Ausnahme, daß ein NPN-Transistor Ebenso kann an Stelle des Transistors 12· ein Dar- ! ! Ί44 zwischen dem Leiter 130 und der Basiselektrode lington-Verstärker verwendet werden.

¹ les Leistungstransistors 40 vorgesehen ist. Der Tran- Bei der Anordnung nach Fig.4 kann eine in

. %istor 144 hat die gleiche Funktion wie der Transi- 15 Durchlaßrichtung geschaltete PN-Diode zwischen

; ' stör 122 gemäß Fig.3 und die gleiche Wirkung wie der Kollektorelektrode des Transistors 12· und der

! der Darlingtun-Verstärker 52 gemäß Fig. 1. Die Ba- Basiselektrode des Leistungstransistors 4· vorgcse-

siselektrode des Transistors 144 ist mit dem Leiter hen sein, um einen Spannungsabfall zu bilden, der i 42, der die Batteriespannung abfühlt, verbunden, d;n Leistungstransistor 40 im gesperrten Zustand

' und wenn diese Verbindung unterbrochen ist, wird ao hält, wenn der Transistor 120 leitend ist. Diese

ι ι eier Transistor 144 gesperrt, um einen Basisstrom Diode übt die gleiche Funktion aus wie die Koilek-

; j zum Leistungstransistor 40 zu verhindern. Solange tor-Emi'ter-Strecke des Transistors 54 in der AuS-

der Leiter 62 mit dem Anschlußpunkt 66 verbunden führungsform gemäß Fig. 1.

• ist, um entweder die Spannung der Batterie 26 oder Die bevorzugte Anordnung ist die nach Fig. 1,

j , die Netzspannung abzufühlen, ist der Transistor 144 as da sie die Herstellung einer monolithischen Bancin-

i ; im leitenden Zustand und gibt den Weg für einen heitgemäßFig.2ermöglicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

-er.

Claims (1)

1. ι 2

   bar ist, und mit einem zweiten Spannungsteiler der

   Patenhansprüche: parallel zum Gleichspannungsausgang des Halbwel-

   I ι jejj.fjjlfggleichrichtcrs und der einen Hdlite des

   I -·' J. Halbleiter-Spannungsregler für einen gleich- Brückengleicfiriehicrs liegt sowie mit einer zweiten

   f * stromerregten Wechselstromgenerator, der über 5 Zencrdiode, deren Kathode mit dem ADgrm des

   M einen nachgeschauten Brückenglcichrichtcr eine zweiten Spannungsteilers und deren Anoae mit der

   Batterie und über einen Halbwellcn-Hilfsgleich- Anode der ersten Zenardiode verbunden sind, derart,

   ! Hehler und die eine Hälfte des Brückcngleich- daß bei Auftreten einer Unterbrechung in dem die

   ί richtcrs die Erregerwicklung speist, mit einem Batteriespannung abtastenden Stromkreis der Regler-

   Lebtungstransistcr als Stellglied für den Erreger- x» eingang von dem zweiten Spannungsteiler spcisoar

   : ' strom, der von einer an einem Abgriff eines er- ist. Sie stellt eine Verbesserung des Gegenstandes des

   sten Spannungsteilers an der Batteriespannung Hauptpatents 1 763 740 dar..

   !: ' liegenden Zencrdiode im Schaltbetrieb steuerbar Gegenstand des Hauptpatents ist ein Spannungsist, und mit einem zweiten Spannungsteiler, der regler, der bei Abklemmen der Batterie vom Brukparallel zum Gleichspannungsausgang des Halb- 15 kengleichrichter oder Trennen der Verbindung zwiwellc-n-Hilfsgleichrichtcrs und der einen Hälfte sehen Spannungsregler und der Batterie bzw. dem des Brückcngleichrichters liegt sowie mit einer Briickengleichrichter die Spannungsregelung unter zweiten Zencrdiode, deren Kathode mit dem Ab- Vermeiden von Überspannungen aufrechterhält,
   griff des zweiten Spannungsteilers und deren Es ist durch die USA.-Patentschrift 3 332006 be-' Anode mit der Anode der ersten Zenerdiode ver- 30 kannt, den Erregerkreis bei Auftreten übermäßiger ," bunden sind, derart, daß bei Auftreten einer Un- Generatorausgangsspannungen zu unterbrechen. Löst _i terbrechung in dem die Batteriespannung abta- sich jedoch der die Spannung abfühlende Leiter, so ν steiidcn Stromkreis der Rcglcreingang von dem wird keine Spannung mehr abgetastet. Ein Unterbrczweitcn Spannungsteiler speisbar ist, nach Patent chen des Erregerkreises erfolgt dann nicht.
   I 763 740, dadurch gekennzeichnet, daß »5 Bei einer anderen bekannten Anordnung (franzöder Steuerkreis für den Leistungstransistor (40) sische Patentschrift 1426 513) wird eine Sicherung eine Schalttransistoranordnung (52) enthält, der- im Eiregerkreis zum Schmelzen gebracht, wenn eine 1 art, daß bsi dem Abtühlen einer Nullspamung vorgegebene Generatorausgangsspannung überschritäm ersten Spannungsteiler (100), z. B. beim ten wird. Dies tritt auch dann ein, wenn der die « Unterbrechen der Verbindung zwischen dem 30 Spannung abfühlende Leiter sich lösen sollte, jedoch ( ersten Spannungsteiler und der Batterie (26), der wild dann der Leistungstransistor durch den bis zum

   Leistungstransistor gesperrt ist. Durchbrennen der Sicherung hohen Strom belastet.

   ¹ 2. Halbleiter-Spannungsregier nach Anspruch Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-

   > I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalttransi- gründe, den Leistungstransistor im Falle des Lösens

   storanordnung (52) aus zwei Transistoren (54, 35 der obenerwähnten Verbindungen vor schädlicher

   56) in Darlington-Verstärkerschaltung besteht Überhitzung zu schützen.

   und zwischen einer mit den Anoden der Zener- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem dioden (92, 88) verbundenen Schalttransistoran- Halbleiter-Spannungsregler der eingangs erwähnten \ Ordnung (68) und der Steuerstrecke des Lei Art dadurch gelöst, daß der Steuerkreis für den Leistungstransistors (40) liegt. 40 stungstransistor eine Sdialttransistoranordnung ent-I 3. Halbleiter-Spannungsregier nach Anspruch hält, derart, daß bei dem Abfühlen einer Nullspan-I I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalttransi- nung am ersten Spannungsteiler, z.B. beim Untcrf storanordnung aus einem einzigen Transistor brechen der Verbindung zwischen dem ersten Span- (122) besteht, der zwischen einer mit den Ano- nungsteiler und der Batterie, der Leistungstransistor , den der Zenerdioden (92, 88) verbundenen 45 gesperrt ist.

   \ Schalttransistoranordnung (120) und der Steuer- Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vor-

   v strecke des Leistungstransistors (40) liegt. gesehen, daß die Schalttransistoranordtiung in an

   |i 4. Halbleiter-Spannungsregler nach Anspruch sich aus der USA.-Patentschrift 3 376 497 bekannten

   \ I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalttransi- Weise aus zwei Transistoren in Darlington-Verstär-

   storanordnung aus einem einzigen Transistor 50 kerschaltung besteht und zwischen einer mit den

   (144) besteht, der zwischen dem Halbwellen- Anoden der Zenerdioden verbundenen Schalttransi-

   ;; Hilfsgteichrichter (34) unJ der Steuerstrecke des storanordnung und der Steuerstrecke des Leistungs-

   } Leistungstransistors (40) liegt. transistors liegt.

   I Bei einer anderen Ausführungsform der Erfin-

   i- 55 dung besteht die Schalttransistoranordnung, wit aus

   _;: der USA.-Patentschrift 3 273049 an sich bekannt, ΐ; aus einem einzigen Transistor, der zwischen einer mit ^r< den Anoden der Zenerdioden verbundenen Sehalt-Dic Erfindung bezieht sich auf einen Halbleiter- transistoranordnung und der Steuerstrecke des Lei-Spannungsregler für einen gleichstromerregten 60 stungstransistors liegt.

   Wechselstromgenerator, der über einer nachgeschal- Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfin-

   teten Brückcngleichrichfer eine BaHerie und über dunfe ist vorgesehen, daß die Schalttransistoranord-

   cineri Halbwellen-Hilfsgleichrichter und die eine nung aus einem einzigen Transistor besteht, der zv/i-

   Hälfte des Brückengleichrichters die Erregerwicklung sehen dem Halbwellen-Hilfsgleichrichter und der

   speist, mit einem Leistungsfansistor als Stellglied für 65 Steuerstrecke des Leistungstransistors liegt,

   den Erregerstrom, der von einer an einem Abgriff Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen

   eines ersten Spannungsteilers an der Batteriespan- näher erläutert. In der Zeichnung ist

   nung liegenden Zenerdiode im Schaltbetrieb Steuer- F i g. I ein Schaltbild eines glcichstromerregten