DE2436916C2 - Schaltung zur Verringerung des Einschaltstromes - Google Patents

Description

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genügt, worin L = Induktivität der Drossel, C = Kapazität des Kondensators des Tiefpaßfilters bedeutet.

. 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenspannungsquelle (U) durch eine Zenerdiode oder eine Reihenschaltung von mehreren in Durchlaßrichtung gepolten Dioden D1 bis Dn) gebildet wird.

4. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenspannungsquelle (U) eine Diode (Db) in Sperrrichtung parallel geschaltet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Verringerung des Einschaltstromes in Gleichstromkrei- §en mit einem LC-Tiefpaßfilter am Eingang.

Die meisten Stromversorgungsgeräte, z. B. Wechselfichter und Gleichstromumrichter, haben im Eingang •in LC-Tiefpaßfilter. Um seine Verlustleistung klein zu kalten, wird sein Wirkwiderstand klein gewählt, was Jedoch den Nachteil hat, daß der Einschaltstromstoß des Tiefpaßfilters sehr groß ist. Dadurch sind Drossel, Kondensator und Schalter gefährdet. Außerdem kann der Einschaltstromstoß in unerwünschter Weise Sichefungen auslösen. Der Einschaltstromstoß muß daher klein gehalten werden. Hierzu gibt es mehrere Möglichkeiten. In den meisten Fällen ist der Aufwand Verhältnismäßig groß und manchmal wird auch die Dämpfung des Filters beeinträchtigt (DT-OS 22 47 816).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die tinschaltstrombegrenzung durch eine einfache und betriebssichere Schaltung zu erreichen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Drossel des Tiefpaßfilters eine Reihenschaltung, bestehend aus einer konstanten Gegenspannungsquelle und einem Widerstand parallel geschaltet ist.

Die Bemessung des Parallelzweiges erfolgt gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung so, daß die Gegenspannung etwa gleich der halben Eingangsspannung bemessen ist und daß der Widerstand der Gleichung

genügt, worin L = Induktivität der Drossel, C = Kapazität des Kondensators des Tiefpaßfilters bedeuten.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Gegenspannungsquelle durch eine Zenerdiode oder eine Reihenschaltung von mehreren in Durchlaßrichtung gepolten Dioden gebildet

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen

Lösung besteht darin, daß der schaltungsmäßige Aufwand sehr gering ist und daß die Sättigung der

Drossel im Siebglied und damit eine Verringerung der Filtardämpfung vermieden wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.

Ein Verbraucher W wird über ein Tiefpaßfilter mit der Längsdrossel L und der Querkapazität C aus einer Spannungsquelle mit der Spannung Uo gespeist. Der beim Schließen eines Schalters 5 durch ein niederohmiges Tiefpaßfilter hervorgerufene große Einschaltstrom wird durch einen der Drossel L parallelgeschalteten Stromzweig stark vermindert. Dieser Stromzweig enthält eine Reihenschaltung von mehreren für den Ladestrom in Durchlaßrichtung gepolten Dioden D1 bis Dn und einen Widerstand R. Die Dioden, welche die Funktion der konstanten Gegenspannungsquelle mit der Spannung Uübernehmen, können bei Tiefpaßfiltern kleiner Leistung durch eine Zenerdiode ersetzt werden. Die Summe der Schleusenspannungen der Dioden D1 bis Dn ergeben den gewünschten Spannungswert U. Die Konstanz der Spannung ist dabei völlig ausreichend. Eine zusätzliche Diode Db, die der Diodenreihenschaltung mit umgekehrter Polung parallel geschaltet ist, dämpft die Oberschwingungen des Filterkreises und hat auf den Einschaltstromstoß keinen Einfluß.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende: Am Anfang des Einschaltvorganges wird der Kondensator C über die Dioden und den Widerstand R aufgeladen. Sobald die Kondensatorspannung den Wert Uo-U erreicht, fließt im Widerstandszweig kein Strom mehr. Anschließend wird der Kondensator über die Drossel L weiter aufgeladen. Da der Kondensator bereits eine bestimmte Spannung besitzt, kann der Strom über die Drossel nicht mehr so hoch ansteigen. Die Bemessung der konstanten Gegenspannung und des Widerstandes erfolgt in vorteilhafter Weise so, daß die Gegenspannung U etwa gleich der halben Eingangsspannung Uo gewählt wird, während der Wide -stand der Gleichung

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genügt. Da der Einschaltstrom größer als der Normalstrom ist, ist die Bemessung der Drossel so vorgenommen, daß sie in die Sättigung gerät. Eine Stabdrossel ist deshalb die einfachste Lösung. Eine Drossel mit so großem Luftspalt hat aber den Nachteil, daß sie bei gleicher Induktivität und damit bei gleichem Volumen einen höheren ohmschen Widerstand aufweist als eine Drossel mit kleinem Luftspalt. Bei der Berechnung der Drossel wird daher in vorteilhafter Weise der ohmsche Widerstand und der Luftspalt möglichst klein bemessen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltung zur Verringerung des Einschaltstromes in Gleichstromkreisen mit einem LC-Tiefpaßfilter am Eingang, dadurch gekennzeichnet, daß der Drossel des Tiefpaßfilters eine Reihenschaltung, bestehend aus einer konstanten Gegenspannungsquelle (U) und einem Widerstand (R), parallel geschaltet ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenspannung etwa gleich der halben Eingangsspannung bemessen ist und daß der Widerstand (R)d&r Gleichung A = I/ -*■