DE2246505A1

DE2246505A1 - Netzgespeistes gleichstromversorgungsgeraet mit vernachlaessigbarer restwelligkeit

Info

Publication number: DE2246505A1
Application number: DE2246505A
Authority: DE
Inventors: Martin Hanke; Hans Dipl Ing Stiefken
Original assignee: Telefunken Computer GmbH
Current assignee: Telefunken Computer GmbH
Priority date: 1972-09-22
Filing date: 1972-09-22
Publication date: 1974-04-04
Also published as: DE2246505B2; US3869658A; FR2200565A1; GB1435726A; FR2200565B3; DE2246505C3

Description

TELEFUNKEN COMPUTER ώηΜίι» Kowsten'z ' ····

20 . S ep t oinb.er 197 2 PT-KN Za/ro

Netzgespeistes Gleichstromversorgungsgerät mit vernachlässigbarer Restwelligkeit

Die elektrische Energie wird üblicherweise in Form von dreiphasigem Wechselstrom erzeugt. Da ein Anteil der erzeugten Energie jedoch für Gleichstromverbraucher benötigt wird, besteht ein großer Bedarf an Uml'ormgcräten, den sogenannten Gleichrichtern, welche Wechselstrom in Gleichstrom umzuformen vermögen. Derartige Gleichrichter bestehen im wesentlichen aus einem Transformator und an dessen Sekundärwicklungen angeschlossenen Gleichrichterventilen, die dadurch charakterisiert sind, dafi. sie den Strom nur in einer Richtung durchlassen. ■ '

Bekannt sind derartige Gleichrichter insbesondere unter dem Namen Gleichstromversorgungsgerate, die außer den bereits genannten Elementen noch Anordnungen zur Glättung des transformierten und gleichgerichteten Gleichstroms, sowie Regeleinrichtungen zur Überwachung der am Gleichstromverbraucher anliegenden elektrischen Größen Strom und Spannung enthalten,

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Diese Regeleihrichtungen wirken ihrerseits derart auf den Primärkreis des Transformators zurück, daß durch eine etwaige unterschiedliche Belastung des Gleichstromverbrauchers bedingte Änderungen der elektrischen Größen ausgeregolt werden, so daß eine gute Strom- und Spannungskonstnnz am C'.l.eichfitrornverbraucher selbst erzielt wird.

Eine, weitere Stufe in der Entwicklung von Gleichstromversorgungsgeräten war die Einführung des sogenannten statischen Wechselrichters. Bei einem Gl eichrstromversorgungr.gcrät dieser Entwicklungsstufe wird der Netzstrom zunächst gleichgerichtet. Die daraus resultierende Gleichspannung wird sodann_; in ..Abhängigkeit von den am Gleichstromverbraucher anliegenden elektrischen Größen zerhackt, transformiert und wiederum gleichgerichtet. Die doppelte Gleichrichtung und insbesondere die Zerhackung der in einer ersten Gleichrichteranordnung aus dem Speisewechselstrom gewonnenen und einem Energiespeicher zugeführten Gleichspannung gewährleisten bereits eine relativ hohe Güte der am Gleichstromverbraucher anliegenden elektrischen Größen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur strom-spannungs-geregelten uriterbrechungsfreien Stromversorgung eines Gleichstromverbrauchers unter Vorwendung einer ersten Gleichrichteranordnung zur Gleich-

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richtung eines Speisewechselstrorns, 'eines Energiespeichers, einer Wechselrichteranordnung mit Phasenanschnittstcuerung, ftinos Transformators mit mittenangenapfter Primär- und Sekundärwicklung, einer zweiten Gleichrichteranordnung, mindestens eines Glättungselements und einer Regeleinrichtung zur Überwachung der am Gleichstromverbraucher anliegenden elektrischen Ausgangsgrößen und zur Ansteuerung der Wechselrichteranordnung.

Die spezielle Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der genannten Art so zu verbessern, daß auch die bei einer mit den bekannten Schaltungsanordnungen erzeugten Gleichspannung noch vorhandene Restwclligkeit hinreichend ausregelbar ist. Dabei soll die zusätzlich erforderliche Leistung so gering sein, daß die Energiebilanz eine vernachlässigbare Verringerung des Gesamtwirkungsgrades der Anordnung zeigt. Die genannte Aufgabe wird dadurch gelöst, cJLnß elektrische Schaltmittel vorgesehen sind, die im Zusammenwirken, mit der Regeleinheit dem Gleichstromverbraucher einen Strom eines derartigen Amplituden-Zoit-Verlaufs zuführen bzw. an dem durch die Wechselrichteranordnung, den Transformator und die zweite Gleichrichteranordnung gebildeten 'Widerstandsnetzwerk einen solchen Spannungsabfall. hervorrufen, daß am Gleichstromverbraucher konstante Ausgewährleistet sind.

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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Untoransprüchcn. Die Einzelheiten werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;

Fig. 2a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltmittel zur Ausregelung der Restwelligkeit;

Fig. 2b zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltmittol zur Ausregelung der Restwelligkeit;

Fig. 3a zeigt den Verlauf der in der Schaltungsanordnung erzeugten Spannungen mit Angabe der Schaltzeiten der für die Ausregelung der Restwelligkeit verantwortlichen erfindungsgemäßen Schaltmittel;

Fig. 3b zeigt den Amplituden-Zeit-Verlauf des dem Glcichstromverbraucher zuzuführenden und des aus dem Spannungsabfall am Widerstandsnetzwerk resultierenden Stroms im Falle einer am Gleichstromverbraucher infolge einer Belastxangsänderung wirksamen sprunghaften Stromänderung.

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In Fig. 1 ist ein Netztransformator 1 dargestellt, der beispielsweise die drei Phasen R₁ S, T eines Drehstromnetzes «aufnimmt. In einer ersten Gleichrichteranordnung 2 werden die Phasenströme jeder für sich gleichgerichtet und geglnttet, so daß am Ausgang der ersten Gleichrichteranordnung 2 eine Gleichspannung XJ_ ansteht. Diese wird an einen Energiespeicher in Form einer Pufferbatterie 3 abgegeben, welche ihrerseits zum Ausgleich eventueller NetzSchwankungen dient. Auch bei einem möglichen Netzausfall tritt diese
Pufferbatterie 3"in Aktion, indem sie für eine vorbestimmte Zoit einen Notbetrieb aufrecht erhält und somit zumindest die Durchführung bestimmter Schutzmaßnahmen im Notbetrieb des Gleichstromverbrauchers lk ermöglicht. Die an der
Pufferbatterie 3 anliegende Gleichspannung U wird nun über im Primärkreis 6 eines Transformators liegende steuerbare elektronische Schaltelemente k, 5 zerhackt. Über diese
steuerbaren elektronischen Schaltmittel wird gleichzeitig mit der Zerhackung der Gleichspannung U auch deren ausgangsgrößenabhängige Anschnittsteuerung durchgeführt. Die von
der Regeleinheit 13 gelieferten Ansteuerimpulse haben eine fest vorgegebene Taktfrequenz von beispielsweise 20 kHz.
Die Lange der Ansteuerimpulse zur Realisierung der Anschnittsteuerung ist entsprechend der jeweils aktuellen Ausgangsgrößen variabel.

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Die im Primärkreis 6 des Transformators angeordneten steuerbaren elektronischen Schnltmittel ¹1, 5 können sowohl durch Transistoren, als auch durch Thyristoren realisiert sein, die jeweils entsprechend den ausgangsgrößenabhängigen Ansteuerimpulsen von der Regeleinheit 13 leitend gesteuert werden.

öei Verwendung von Transistoren ist die spezielle Anordnung so, daß die Transistoren basisseitig mit den entsprechenden Ansteuermitteln der Regeleinheit 13 und kollektoraeitig mit dem einen Pol, z.B. dem Pluspol der Pufferbatterie 3 verbunden sind. Je ein Emitteranschluß der Transistoren int mit einem Ende der Primärwicklung 6 des Transformators verbunden, dessen Mittelnnzapfung am zweiten Pol, z.B. dem Minuspol der Pufferbatterie liegt.

Bei Verwendung von Thyristoren seien deren Kathodenanschlüsse mit den Enden der Primärwicklung 6 des Transformators verbunden. Die Anodenanschlüsse seien z.B. mit dem Pluspol der Pufferbatterie verbunden. Die Ansteuerung der Thyristoren soll kathodenseitig erfolgen und mit jeweils einem Ansteuerimpuls der Regeleinheit 13 sei einer der Thyristoren im leitenden Zustand. Mit dem Ende eines Ansteuerimpulees müssen Mittel wirksam werden, die den Stromfluß im Thyristor unterbinden.

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Den Windungszahl en von Primärwicklung 6 und Sekundärwicklung des Transformators entsprechend·wird die an der Primärwicklung anstehende Wechselspannung transformiert.

Die Sekundärwicklung 7 des Transformators ist ebenfalls mittenangezapft, und gibt den transformierten Wechsnistrom an eine zweite Gleichrichteranordmmg ab. Diese besteht aus zwei Dioden 8, 9> die jeweils anodenseitig mit einem Ende der Sekundärwicklung 7 verbunden sind. Die Kathodenanschlüsse der Dioden 8, 9 sind miteinander verbunden. Zwischen dem gemeinsamen Kathodenpunkt und der Mittenanzapfung der Sekundärwicklung 7 des Transformators liegt die Gleichspannung für den Gleichstromverbraucher lA an.

Über induktive und/oder kapazitive Glättungselemente 10, 11, wird die Gleichspannung weiter geglättet, so daß deren Restwelligkeit bereits nur noch etwa 1 % des Absolutbetrags beträgt.

Es versteht sich von selbst, daß die erste und zweite Gleichrichteranordnung auch durch eine Brückenschaltung realisierbar sind.

Die am Gleichstromverbraucher l'l anstehenden elektrischen Ausgangsgrößen Strom I. und Spannung U werden in einer

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Ii«jtfoleinrichtung 13 durch Vergleich mit entsprechenden Sollworten hinsichtlich absoluter Größe und Güte überwacht. F.twnige Abweichungen werden durch entsprechende Variation <\or Anschnittsteuerung ausgeglichen.

Um nuch den Rest an Welligkeit der Gleichspannung und gegebenenfalls auch sprunghafte Änderungen der Belastung des Gleichstromverbrauchers verzögerungsfrei ausgleichen zu können ι sind in erfindungsgemäßer Weise elektrische Schaltmittel vorgesehen, die je nach Polarität der Abweichung vom Sollwert der Ausgangsgleichspannung bzw. der Belastungsändorung dem Gleichstromverbraucher Strom einspeisen oder nus diesem durch den Spannungsabfall am Widerstandsnetzwerk einen Strom abziehen.

Die spezielle Aufgabe der in erfindungsgemäßer Weise vorgesehenen elektrischen Schaltmittel, besteht darin, Verringerungen oder Vergrößerungen des im GleichstroBiverbraucher fließenden Stroms entgegenzuwirken.

Dazu ist in erfindungsgemäßer Weise eine Kombinotion eines sogenannten Länge- und eines sogenannten Pnrallelreglers vorgesehen. Der Längsregler ist zur Kompensation von Vergrößerungen, der Parallelregler zur Kompensation von Verringerungen des Laststroms vorgesehen. Durch die erfindungs-

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gemäße Anordnung von Längs- und Parallelregler ist insbesondere erreichbar, daß eine sprunghaft«? Delastungs-· änderung sofort ausgeglichen werden kann. Es ist somit nicht die Wirkzeit der Anschnittsteuerung-im Primärkreis des Transormators abzuwarten, bis die sprunghafte Änderung der Ausgangsgleichspannung ausgeglichen ist.

Im Prinzipschaltbild nach Fig. 1 sind die in erfinderischer Weise vorgeschlagenen elektrischen SchaXtmittel als Schalter dargestellt, die von der Regeleinheit ansteuerbar sind.

Der Längsregler ist dabei als Schalter 15» der Parallelregler als Schalter l6 dargestellt. Wird in. der Regeleinheit 13 eine Abweichung der Ausgangsgleichspannung vom arithmetischen Mittelwert (Sollwert) zu größeren Werten hin festgestellt, so muß um den Spannungsüberschuß abbauen zu können, die Schaltstrecke des Parallelreglers l6 geschlossen werden. Damit wird ein Teil des vom Kathodenanschluß der Dioden 8, zum Gleichstromverbraucher lh fließenden Stroms abgeleitet. Die am Gleichstromverbraucher Ik anliegende Spannung TJ ' bleibt kons.tant.

Stellt die Regeleinheit 13 eine Abweichung der Ausgangsglei,chspanmmg zu geringeren Werten hin fest;, so muß die Regelstrecke ,des Längsreglers 15 geschlossen werden.

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Damit wird der Stromkreis einer Hilfsspanmtngsquelle 17 .^(«schlössen, die damit Energio an den Gleichstromvcrbrnucher I^ abzugeben vermag. Über diese Hilfsspannungsquelle wird Strom in den Gleichstromverbraucher eingespeist.

Die Hilfsspannungsquelle 17 ist zwischen der Mittennnzapfung dor Sekundärwicklung 7 des Tranrfbrmators und dem Schalter 15 des Lh'ngsreglers angeordnet.

Eine mögliche Realisierung der Hilfsspannungsquelle 17 ist in den Figuren 2a und 2b dargestellt. Sie besteht aus einer aus zwei Dioden 18, 19 bestehenden dritten Gleichrichteranordnung. Die Dioden 18, 19 sind jeweils anodenseitig mit einer Wicklung verbunden, die mit der Primärwicklung C des Transformators magnetisch gekoppelt sind. Der Kathodenanschluß der Dioden l8, 19 ist ebenfalls zusammengeführt, so daß eine Gleichspannung entsteht, die über induktive und/oder kapazitive Glättungselemente 20, 21 geglättet am Längsregler 15 ansteht.

Gemäß Fig. 2a ist dieser Längsregler durch einen npn-Transistor 151 realisiert und wird von der Regeleinheit basisseitig angesteuert. Im leitenden Zustand wird über die Kollcktor-Emitter-Strecke dieses Transietors 151 ein Aus« gleichsstrom in den Gleichstromverbraucher I^ eingespeist.

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Der Parallelregler l6 ist gemäß der Anordnung nach Fig. 2a ebenfalls durch einen npn-Traiisi stör l6l realisiert, der wie der des Längsreglers ebenfalls basisseitig von < der Regeleinheit 13 angesteuert wird. Der Transistor l61 des·Parallelreglers liegt parallel zum Gleichstromverbrnucher Ik und ist kollektorseitig über die induktiven und/oder kapazitiven Glättungselemente 10, 11, 12 mit dem gemeinsamen Kathodenanschluß der Dioden 8, 9 der zweiten Gleichrichteranordnung und emitterseitig mit der Mittenanzapfung der Sekundärwicklung 7 des Transformators verbunden. Im leitenden Zustand wird über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors l6l des Pärallelreglers dom Gleichstromverbraucher Ik Strom entzogen, so daß eine eventuelle Überspannung am Gleichstromverbraucher¹ l'i kompensiert wird.

Tn Fig. 2b ist eine erfindungsgemäße Anordnung dargestellt, die sich von der nach Fig. 2a nur durch die anders geartete Realisierung des Längsreglers unterscheidet. Dieser ist hier durch einen sogenannten Schaltregler realisiert, der aus einer analog zu Fig. 2a gebildeten Hilfsspannungsquelle hoher Gleichspannung Strom zieht. Der Transistor wird ebenfalls basisseitig von der Regeleinheit 13 ange-, steuert, arbeitet jedoch im leitenden Zustand nicht direkt auf den Gleichstromverbraucher 14, sondern auf eine Induktivität 23i die ihrerseits ihre Energie dem Gleichstrom-

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verbraucher Ik übermittelt. Parallel zum Gleichstromverbraucher 1*1 und damit auch zum Parallelregler l6l ist ein Kondensator 24 angeordnet, der zusammen mit der
Induktivität 23 ein Filter bildet. Sinkt die Ausgnngsgleichspannung am Gleichstromverbraucher lA unter den Sollwert ab, so wird zunächst aus dem Kondensator 2^
Energie entzogen, ehe der durch Leitendsteuerung des
Transistors 152 fließende Strom wirksam wird. Mit dem Verbindungspunkt von Emitteranschluß des Schalttransistore und Induktivität 23 ist der Kathodenanschluß einer Diode verbunden, deren Anodenanschluß mit der zur Mittenanzapfung der Sekundärwicklung führenden Leitung verbunden ist. Diese Diode 22 läßt bei gesperrtem Transistor 152 d*in Strom weiterfließen.

Bezüglich der in erfindungsgemäßer Woise vorgesehenen und anhand der Figuren 2a und 2b im Detail dargestellten Längs- und Parallelregler gilt die Forderung, daß mit diesen eine lineare Verstärkung realisierbar sein muß. Somit ist die Erfindung nicht auf die speziellen Ausführungebeispiele beschränkt, sondern es können auch andere linear verstärkende Elemente oder auch Schaltungen eingesetzt werden, wenn sie in ihrer Wirkungsweise mit den Transistoren vergleichbar sind.

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Die Wirkungsweise, der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung soll im einzelnen anhand der in Fig. 3 dargestellten Diagramme erläutert werden. Die Zerhackerfrequenz des statischen Wechselrichters ist,aus Gründen dor Darstellungsübersichtlichkeit gleich der Frequenz dor Netzversorgung gewählt. In praktischen Schaltungsnnordnungen wird.jedoch eine wesentlich höhere Zerhackerfrequenz verwendet, die, wie schon erwähnt, -beispielsweise 20 kHz betragen kann.

In Fig. 3a sind in Zeile a die drei Phasen R, S, T eines Drehstromnetzes dargestellt, die jeweils um 2/3 ¹^ gegeneinander verschoben sind und die Spannungsamplituden -U^. haben·.. Die Phasen werden in der ersten Gleichrichteranordnung zunächst, wie in Zeile b dargestellt, doppelweggleichgerichtet. Diο so entstandene Gleichspannung U , deren mittlere Gleichspannungskomponente etwa 1,66»U .(U ist der Scheitelwert der drei Phasen R, S, T) beträgt, wird der Pufferbatterie zugeführt und mit einer, vorgegebenen konstanten Taktfrequenz mit Hilfe der Wechselrichterelemente 4,5 zerhackt.

Für die Beziehung der Ansteuerimpulsfolgen der Wechselricht©relemente zueinander muß gelten,, daß jeweils zwischen ' zwei Ansteuerimpulsen für das eins Element ein AE8teuer°

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impuls für das andere Element liegt. Betrachtet man einen Anstoucrimpuls mit einer nachfolgenden Impulspause als zeitliche Einheit, so muß die zweite Folge von Ansteucrimpulsen um eine halbe Einheit dazu verschoben sein.

Die durch die Wechselrichtung und die gleichzeitige Anschnittsteuerung entstandene Folge von positiven und negativen Rechteckimpulsen ist in Zeile c der Fig. 3a dargestellt (U ).

Über den Transformator wird nun diese Rechteckweehselspnnnung U heruntertransformiert (siehe Zeile d in Fig. 3a)

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und in der zweiten Gleichrichteranordnung gleichgerichtet. Damit entsteht die in Zeile e der Fig. 3a dargestellte Folge von unipolaren, beispielsweise positiven Hechteck-

impulsen (U ). .

Durch die der zweiten Gleichrichteranordnung nachgeschalteten induktiven und/oder kapazitiven Glättungsel entente wird schließlich die in Zeile f der Fig. 3a dargestellte Gleichspannung gewonnen, deren Restwelligkeit insbesondere von den durch die Induktivität und Kapazität der Glättungsel emente gegebenen Zeitkonstanten bestimmt wird* Somit erhält man am Ausgang der Schaltung eine Gleichspannung U

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mit einer überlagerten, in erster Näherung dreiecksförmigen Wechselspannung. Die Amplitude dieser Wechselspannung ist ein Maß für die Restwelligkeit der Axisgangsgleichspannung und ist in Zeile f von Fig. 3a mit U_A charakterisiert.

Die spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Restwelligkeit weitestgehend zu kompensieren. Dazu ist die erfindungsgemäße Anordnung und Kombination von Langs- und Parallelregler vorgesehen. Der Längsregler gleicht Vergrößerungen des Laststroms aus; der Parallelmglor dient zum Ausgleich von Verringerungen des LastsLroras. Um diese Wirkungsweise darzustellen sind in Zeile g von Fig. 3a die Einschaltzeiten von Längs- und Parallelreglcr angedeutet. Für die Zeitspanne, in der die.Spannung U unterhalb des Sollwertes liegt, ist jeweils der Längsregler eingeschaltet und speist einen zusätzlichen Strom in den Gleichstromverbraucher ein, so daß die Spannung auf den Sollwert angehoben wird. Übersteigt die Spannung U den Sollwert, so wird von der Regeleinheit der Parallelregler so gesteuert, daß der von dem zusätzlich gezogenen Strom am Widerstand des aus Transformator, zweiter Gleicnrichternnordnung und Filter (bestehend aus den induktiven und/oder kapazitiven Glättungselementen) gebildeten Widerstandsnetzwerkes einen Spannungsabfall in der Weise hervorruft, daß die Spannungsüberhöhung ausgeglichen wird.

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In Fig. 3b ist ein Beispiel dargestellt, das den Amplituden-Zeit-Verlauf der über Längs- und Parallelrcgler fließenden Ausgleichsstrome im Falle einer am Glfiichstromverbraucher wirksamen sprunghaften Änderung des Laststroms zeigt. ·

Die gestrichelte Kurve in Zeile a zeigt eine dreiecks·- förmige Wechselspannung, die mit der Restwelligkeit ÄV um den strichpunktiert dargestellten arithmetischen Mittelwert der Ausgangsgleichspannung U schwankt· (Diese dreiecksfö'rmige Wechselspannung ist jedoch nur idealisiert). In den Zeilen b und c sind die Ströme yo,n Langs- und Parallelregler dargestellt, wie sie analog zur Beschreibung von Fig. 3a zum Ausgleich der Untere b|EW* Überspannungen auf den Gleichstromverbraucher einwirken. In Zeile b ist der vom Längsregler einzuspeisende Strom I. , in Zeile c der vom Parallelrogler zu kompensierende Strom I dargestellt.

Die Amplituden-Zeit-Verhaltnisse der Ströme I» bzw. I und der Ausgangsgleichspannung U bzw. deren stehen in direktem Zusammenhang.

Zu einem Zeitpunkt t. ändert sich der Gleichetromverbratucher so, daß daraus eine sprunghafte Änderung dee im Gleichstrom·^ verbraucher fließenden Laststroms resultiert (Zeile d |.n Fig* )h)

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Vürde man die Schaltungsanordnung ohne die •erfindungsgemäße Kombination von Langs- xind Parallelregler betreiben und sich-selbst überlassen, so ergäbe sich zunächst ein Spnnnungsverlauf wie er ausgezogen in Zeile a dargestellt ist. Die Änderung des Laststroms hätte aus energetischen Gründon eine ebenso sprunghafte Änderung der Ausgangsgleichspannung zur Folge. Diese Änderung würde durch eine Änderung der Anschnittsteuerung, jedoch mit einer systemabhängigen zeitlichen Verzögerung, abgebaut. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung erlaubt einen nahezu verzögerungsfreien Ausgleich der durch die Laststromänderung bedingten Spannungsänderung« .

Zum Zeitpunkt t. wird der Längsregler wirksam, und zwar so lange, bis der Momentanwert der Ausgangsgleichspannung den Sollwert erreicht. Für die kurze Zeitspanne der Überspannung wird der Parallelregler wirksam, um von der Wirkung des Längsreglers abgelöst zu werden. Dabei kann die Grundfrequenz für die Ansteuerung von Längs- und Parallelregler mit höherer Taktfolge angenommen werden, als es der Folge der Ansteuerimpulse für die Anschnittsteuerung in der ersten Gleichrichteranordnung entspricht.

Mittels der in erfindungsgemäßer Weise vorgesehenen Kombination von Längs- und Parallelregler läßt sich die Restwelligkeit einer durch Wechsel- und Gleichrichtung gewonnenen Gleich-

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upnnnung auf einen Betrag von etwa AU 2c ImV ausgleichen. Etwnige sprunghafte Belastungsänderungcn des Gloichstromverbrauchers lassen sich mit der erfindungsgemäßen Anordnung nahezu verzögerungsfrei kompensieren und gewährleisten eine hohe Kontinuität der Ausgangsgrößen U und I,.

Ein besonderer Vorteil der Anordnung ist dadurch gegeben, doß Längs- und Parallelregler jeweils nur für einen Teil
des im Gleichstromverbraucher fließenden Laststroms zu
dimensionieren sind.

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Claims

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P at ent ansprach e

1, Schaltungsanordnung zur strom-spannungs-geregelton unterbrechungsfreien Stromversorgung eines Gleichstrom-Verbrauchers unter Verwendxing einer ersten Gleichrichteranordnung zur Gleichrichtung eines Spoisewcchselstroma, eines Energiespeichers-, einer Wechselrichteranordnung, mit Phasenanschnittsteuerung, eines Transformators mit mittenangezapfter Primär- und Sekundärwicklung, einer zweiten Gleichrichteranordnung, mindestens eines Glättungselements und einerRegeleinrichtung zur Überwachung der am Gleichstromverbraucher anliegenden elektrischen Ausgangsgrößen und zur Ansteuerung der Wechselrichteranordnung, dadurch gekonnzeichnet, daß elektrische Schaltmittel vorgesehen sind,, die im Zusammenwirken mit der Regeleinrichtung dem Gleichstrom-Verbraucher einen Strom eines derartigen Amplituden-Zeit-Verlaufs zuführen bzw., an dem durch die Wechselrieht eranordnung, den Transformator und .die zweite Glcichrichteranordnung gebildeten Widerstandsnetzwerk " einen solchen Spanmmgsnbfall hervorrufen, daß ani Gleichstromvtirbraucher konstante Ausgangsgrößen gewährleistet sind.

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2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekonnzcichnet, daß ein Längs- und ein Parallo]regier vorgesehen sind, •wobei der Längsregler Vergrößerungen und der Parallelregler Verringerungen des im Gleichstrcmverbrnucher fließenden Stroms entgegenwirkt. ■
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gokRtinzcichn et , daß Längs- und Parallelregler im.wesentlichen durch je einen von der Kegeleinheit basißscitig mit axisgnngögrößenabhängigen Signalen angesteuerten Transistor realisiert sind.
^li. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3_t dadurch .^ckennzcichnnt, daß der Transistor des Längsreglers kollektorseitig mit dem einen Pol einer Hilfsspannungsqxielle verbunden ist und im leitenden Zustand über seinen Emitter Strom in den Gleichstromverbraucher einspeist und daß der Transistor des Parallelreglers mit seiner Kollektor-Emitter-Strecke parallel zum Gleichstromverbraucher angeordnet ist und im leitenden Zustand einen derartigen Strom zieht, daß der Spannungsabfall am Widerstandsnetzwerk die Aungangsspannung verringert.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekcnnzeichnot, daß die Hilfsspannungsquelle durch eine dritte Gleich-

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bad emme^cm ■ . ■ ' .

riehteranordnung realisiert ist, die über eine mit der Primärwicklung des Transformators magnetisch gekoppelte Induktivität angesteuert wird.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennζeichnet, daß der Längsregler durch einen Schaltregler realisiert ist, der über- seinen Schalttransistor und eine Induktivität Strom in <bn Gleichstromverbraucher einspeist.

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