DE2607463A1 - Ueberlastungsschutzschaltung - Google Patents

Ueberlastungsschutzschaltung

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DE2607463A1 DE19762607463 DE2607463A DE2607463A1 DE 2607463 A1 DE2607463 A1 DE 2607463A1 DE 19762607463 DE19762607463 DE 19762607463 DE 2607463 A DE2607463 A DE 2607463A DE 2607463 A1 DE2607463 A1 DE 2607463A1
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
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    • H02H7/122Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
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Description

Patentanwälte
Dipl. Ing. H. Hauck -
Dipl. Phys. W. Schmitz /D U /hDO
Dipl. ing. E. Graalfs Dipl. Ing. W. Wehnert Dipl. Phys. W. Carstens
8 München 2
Branson Ultrasonics Mozartstr. 23 ·
ι Corporation
5I Locust Avenue ** ^, 1976
New Canaan, CT O684o, USA Anwaltsakte: M-3757
Überlastungsschutzschaltung
Die Erfindung betrifft allgemein eine Überlastungsschutzschaltung für einen einen elektroakustischen Wandler steuernden Schwingkreis und insbesondere eine Schaltung zur automatischen Abschaltung des Schwingkreises unter Überlastungsbedingungen. Insbesondere über-j
wacht der erfindungsgemäße Überlastungsschutzkreis den Spannungs-j
zustand an der Basis eines Leistungstransistors, wobei diese j
: Spannung eine Anzeige für den im Kollektor fließenden Strom dar- ,
stellt, und die Kollektorspannung des Schalttransistors zur Steu- ;
erung des Wandlers dient. Wenn beide Spannungen gleichzeitig |
. hochpegelig sind, d.h., wenn der Transistor für eine bestimmte |
! Zeitspanne.um einen bestimmten Betrag überlastet ist, wird der ■ ! j
Schwingkreis abgeschaltet.
j Eine Schwierigkeit beim Betrieb von Schwingkreisen oder Stromver-
sorgungen für einen elektroakustischen Wandler besteht in dem großen am Wandler auftretenden Lastbereich. Der Schwingkreis muß ohne Ausfall des einen Ausgangs- oder Endtransformators steuern-
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den Schalttransistors Leistung abgeben, wobei der Endtransforma- j tor seinerseits den Wandler beaufschlagt. Die hochstzulässige ; j Belastbarkeit des Schalttransistors liegt in seiner Konstruktion {
I und. Fertigung begründet. Diese hochstzulässige Belastbarkeit
^ ist dem Produkt aus Kollektor-Emitterspannung, im folgenden als ;
i ·:
; Kollektorspannung bezeichnet, und dem Kollektorstrom proportional»
• Die Beschaltung eines Schwingkreises mit einer Überlastungsschutz- : schaltung ermöglicht es, eine größere Leistung an den Wandler ab-
i zugeben als bei einem herkömmlichen Schwingkreis. Der Schwing- | kreis, insbesondere der Schalttransistor, kann näher am höchst zulässigen Belastungszustand betrieben werden, da die Schutzschal4
; tung im Falle einer Überlastung den Schwingkreis abschaltet. Bei ; früheren Schwingkreisen wurde der Schalttransistor in Abhängigkeiti von sich ändernden Lastbedingungen weit unterhalb des höchst_^zu-
'. lässigen Belastungszustandes betrieben. Die Erfindung stellt da- ! her eine Verbesserung gegenüber den bisher bekannten Schwingkreisen dar. :
Bei früheren Überlastungsschutzkreisen werden Kollektorspannung ; und Kollektorstrom überwacht, und der Schwingkreis wird abgeschält tet, wenn der Kollektorstrom einen bestimmten Wert zu dem Zeitpunkt überschreitet, in welchem die Kollektor-Emitter-Spannung hochpege4 lig ist. Diese früheren Stromüberwachungsschaltungen erfordern ! stromabtastende Transformatoren und dergleichen, welche im allgemeinen kostspielig und groß sind. Bei einem idealen Schwingkreis wechselt die Kollektorspannung vom Zustand der Nullspannung, in welchem der Transistor angesteuert ist und der Kollektorstrom von
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einer Gleichspannungsquelle her fließt, in den Zustand, in welchenji der Transistor abgeschaltet ist und kein Kollektorstrom fließt.
ί Im idealen Zustand tritt im Transistor keine Verlustleistung oder!
i Belastung auf, da die Belastung das Produkt aus Kollektorspannung und Kollektorstrom im Transistor ist. Bei einer praktischen Schaltung oder, wenn der Schwingkreis überlastet ist, wird der Transistor nicht vollständig angesteuert, und daher ist die Kollektor-Emitter-Spannung nicht gleich Null, wenn ein Kollektorstrom fließt. Die während dieses Zustandes auftretende Belastung bewirkt in einer verhältnismäßig kurzen Zeit einen Ausfall des Transistors.
Die Erfindung stützt sich auf die Tatsache, daß der Kollektorstrorfi nur dann fließt, wenn an der Basis des Transistors eine gegenüber der Emitterspannung positive Spannung anliegt, die im folgenden als Basisspannung bezeichnet wird. Wenn daher die Basis- und Kollektorspannung gleichzeitig hoohpegelig sind, fließt Kollektor·· strom zu einem Zeitpunkt, wenn die Kollektor-Emitter-Spannung hoclji pegelig ist und der Transistor Wärme ableitet. Erfindungsgemäß werden Kollektor- und Basisspannung im Bezug auf die Emitterspannung überwacht, um ein Signal für die Überschneidung oder Schalthysterese der Wellenformen abzugeben. Die Überschneidung, die dann auftritt, wenn beide-Trennschichtspannungen hochpegelig sind ist ein Anzeichen für die Überlastung des Sehalttransistors. Das Überschneidungssignal wird integriert und der integrierte Wert mit einem vorgegebenem Spannungspegel verglichen. Wenn das integrierte Signal größer ist als die durch den vorgegebenen Spannungspegel höchst zulässige Belastung, wird ein Signal erzeugt,
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; welches die Abschaltung des Schwingkreises bewirkt. :
Weitere Vorrichtungen sind zur Korrektursteuerung der Schutzschaltung während des Einschaltens des Schwingkreises sowie dafür vorgesehen, daß die Stromversorgung abgeschaltet bleibt, wenn kein Ansehaltsignal anliegt.
Eine weitere nachteilige Betriebsart entsteht bei einem Schwingkreis zur Steuerung eines elektroakustischen Wandlers, wenn sich die Frequenz des Wandlers unter dem Einfluß einer Überlastung ändert. Dieser Zustand bewirkt, daß das am Wandler anliegende Hochfrequenzsignal eine falsche Frequenz führt. Ein Integrationskreis in der Überlastungsschutzschaltung gibt ein Signal von erhöhter Amplitude ab, wenn der Wandler auf eine höhere Frequenz umwechselt. Das Signal wird wie eine Überlastungsanzeige verarbeitet, welche eine Abschaltung des Schwingkreises bewirkt.
! Somit besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Überlastungsschutzschaltung für einen zum Betrieb eines elektroakustischen Wandlers verwendeten Schwingkreis zu schaffen, welchen diesen im Falle eines Überlastungszustandes abschaltet * Ferner ist erfindungsgemäß eine Überlastungsschutzschaltung zur Abschaltung eines!
; Schwingkreises vorgesehen, wenn dieser infolge eines Überlastungszustandes auf einer unerwünschten hohen Frequenz arbeitet. Weitet soll erfindungsgemäß ein Überlastungsschutzkreis zur Verhinderung
j des Ausfalles eines Schalttransistors geschaffen werden, der ein wesentliches Bauteil eines Schwingkreises darstellt.
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\ Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Be-Schreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfin- ; dungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der Erfindung;
Fig. 2 einen Stromlaufplan eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 3 ein Kurvenbild der im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 gezeigten Spannungs- oder Wellenformen; und
Fig. 4 den Stromlaufplan eines bevorzugten Ausführungsbeispieles zur Abschaltung eines Schwingkreises unter Überlastungsbedingungen.
Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Überlastungsschutzschaltung. Die Basis- und Kollektorspannungen eines Schalttransistors 10 des Schwingkreises zur Steuerung eines elektroakustischen Wandlers werden überwacht, um einen Ausfall des Transistors 10 während eines Überlastungszustandes zu verhindern. Die Spannung zwischen dem Kollektor 12 und dem Emitter 19 des Transistors 10 gelangt über eine Leitung 16 an einen Spannungsbegrenzungskreis 14. Dieser begrenzt die relative Spitzen-
; Spitzenamplitude der am Kollektor 12 anliegenden Rechteckspannung
! auf einen bestimmten Viert, normalerweise 24 Vcc, (s. Fig. J5, Kurve
! Oo
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ι Die Basis 18 des Transistors 10 ist über eine Leitung 20 an einen Abstimmkreis 22 geführt. Die Signalform der Spannung zwischen der Basis 18 und dem Emitter 19 enthält unerwünschte Nägel und Einschwingformen. Der auf 20 kHz abgestimmte Stimmkreis setzt die allgemeine Rechteckspannung auf der Leitung 20 in eine Sinusspannung um (Fig. 3, Kurve b). Der Abstimmkreis 22 besitzt eine Regeleinrichtung zur Veränderung der Phase des an der Leitung 2^· anliegenden Ausgangssignals, wie im folgenden näher erläutert wird.
Die Sinusform mit einer Amplitude von 10 V33 bewirkt die periodische An- und Abschaltung eines Schalters 2.6 in Abhängigkeit von der Amplitude des Sinussignals. Die Wellenform des Schalterausgangsignals ist eine unsymmetrische Rechteckspannung nach Kuve c der Fig. J5.
Die Wellenformen der Kurven a, b und c der Figur 3 stellen die "Idealsituation" dar. D.h., das den Kollektorstrom darstellende Sinussignal ist vollkommen phasengleich mit der Wellenform der Kollektorspannung (Fig. ~5, Kurve a). Die Aus gangs spannung des Schalters 26 überschneidet die Wellenform der Kollektorspannung . nicht. Der Begriff "Überschneidung" oder "Schalthysterese" gilt ! für den Zustand, in welchem die in Kurve a gezeigte Wellenform
der Kollektorspannung hochpegelig ist, während gleichzeitig die ■ ' in Kuve c gezeigte Ausgangsspannung des Schalters 2.6 niederpegelig
j
ist. \
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Die Kurve d der Figur 3 ist eine Sinusspannung wie die der Kurve b, jedoch mit einer Phasenverschiebung. Wenn die Sinusspannung der Kurve d positiv ist, ist gleichzeitig auch die Kollektorspannung positiv (Fig. 3* Kurve a). Der Schalter 26 erzeugt eine unterschiedliche Ausgangsspannung;die in Kurve e der Figur 3 gezeigt ist. In diesem Falle ergeben sich Zeitspannen oder Phasenverschiebungen, wenn die Kollektorspannung hochpegelig und gleichzeitig die Ausgangsspannung des Schalters 26 niederpegelig ist. Diese beiden Signale liegen als Eingangssignale am Wellenformübersohneidungs- oder Schalthysteresekreis 28 an. Die in Kurve f der Figur 3 gezeigte Wellenform der Ausgangsspannung des Schalthysteresekreises 28 ist eine Reihe von positiven Impulsen, welche dem Zeitpunkt entsprechen, in welchem die Kollektorspannung hochpegelig und die Ausgangsspannung des Schalters 26 niederpegelig I ist, d.h., wenn der Transistor mit Verlustleistung arbeitet oder I unter Belastung steht.
j Das Ausgangssignal des Schalthysteresekreises gelangt über eine
j Leitung 30 an eine Integrationsschaltung 32. Die Integrationsschaltung 32 integriert die in Kurve f, Figur 3, gezeigte Wellenform und erzeugt in Abhängigkeit davon ein Gleichspannungssignal. Dieses auf einer Leitung 34 anliegende integrierte Signal wird in einer Vergleichsschaltung 36 mit einem bestimmten Spannungspegel ! verglichen. Wenn das integrierte Signal den bestimmten Pegel j überschreitet, wird an einer Leitung 66 ein Überlastungssignal erzeugt, welches den Betrieb des Schwingkreises sperrt und die Zerstörung des Transistors 10 verhindert.
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I ;
j Während die vorstehende Beschreibung für einen während eines Überf I j
! lastungszustandes fließenden Strom gilt, ist es offensichtlich, ; daß eine durch einen Überlastungszustand bewirkte Frequenzverset-i : zung des Schwingkreises eine entsprechende Erhöhung pro Zeitein-
; heit der Anzahl der in Kurve f der Figur 3 gezeigten Impulse aus — löst und damit auch eine Erhöhung der Amplitude des Gleichspannungsausgangssignals der Integrationsschaltung 32. Somit besitzt ein während der Abschaltzeit des Transistors 10 übermäßig fließender Kollektorstrom und eine Frequenzversetzung des Schwingkreises. infolge eines Überlastungszustandes die gleiche Wirkung, nämlich die der Abschaltung des Schwingkreises.
In Figur 2 ist ein normaler vereinfachter Schwingkreis zur Steue-!
,rung eines elektroakustischen Umsetzers 38 anhand eines bevorzug- j ten Ausführungsbeispieles der Erfindung gezeigt. Der Schalttran-< sistor 10 steuert den Umsetzer 38 in herkömmlicher V/eise, vergl. US-PS 3 432 691 vom 11. März 1969. Die Kollektorspannung gelangt:
■ über eine Leitung 60 an einen Kondensator 40, von welcher sie an ; die Kathode einer Zenerdiode 42 von 24 V geführt wird, welche
: das Ausgangssignal des Spannungsbegrenzers 14 in eine Rechteckspannung mit einer Amplitude von 24 VgS umsetzt. Die Basis l8
' des Transistors 10 ist mit einem Potentiometer 44 im Abstimmkreis!
I 22 gekoppelt. Durch entsprechende Wahl des Potentiometers 44 und ' Kondensators 46 wird der Kreis auf die Soll-Frequenz abgestimmt.
! Das auf der Leitung 24 anliegende Signal ist'eine Sinusspannung l
von 20 kHz und 20 V33. Das Potentiometer 44 ist einstellbar, um
den Phasenwinkel des Sinussignals gegenüber der Wellenform der
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Kollektorspannung zu ändern. Die Verschiebung des Phasenwinkels ibewirkt eine An- und Abschaltung des Schalters 26 zu verschiedenen
. Zeitpunkten, wodurch die Schalthysterese beeinflußt und die in Kurve f in Figur 3 gezeigte Impulslänge verändert wird. Daraus geht hervor, daß die Gleichspannung am Ausgang der Integrationsschaltung 32 durch Einstellung des Potentiometers 44 verändert wird und damit auch die Höhe der zulässigen Belastung des Transistors 10 veränderlich ist, bevor der Schwingkreis abgeschaltet
wird. Auf diese Weise kann der Transistor 10 erhöhte Leistung an : den elektroakustischen Wandler 38 abgeben. Bei früheren Ausfüh-
; rungen war der Schalttransistor 10 für einen Betrieb ausgelegt, bei welchem er weniger Leistung an den Wandler 38 sowie eine geringere Verlustleistung abgab, um große Last änderungen verarbeiten1 zu können. Erfindungsgemäß kann der Transistor 10 unter höheren Leistungsbedingungen betrieben werden, da Laständerungen, beson-
'-- ders Überlastungszustände bewirken, daß der Schwingkreis vor einen) Ausfall des Schalttransistors 10 abgeschaltet wird.
Durch entsprechende Vorspannung des Schalttransistors 48 liegt eine Rechteckspannung in Abhängigkeit vom Signal auf der Leitung 24 am Kollektor des Transistors 48 an. Die Rechteckausgangsspannung des Schalters 26 gelangt über einen Widerstand 52 an die Basis eines PNP-Transistors 50 im Schalthysteresekreis 28. Die Rechteckausgangsspannung des Spannungsbegrenzers 14 liegt am Emitter des Transistors 50 an. Der Transistor leitet Strom nur dann an eine Diode 54 weiter, wenn an seinem Emitter eine höhere Spannung anliegt als an seiner Basis, d.h., wenn sowohl die Kollektorspannung des Transistors 10 als auch die Sinusspannung auf der Lei-
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! tung 24 in Abhängigkeit vom Kollektorstrom des Transistors 10 ; hochpegelig sind. In diesem Falle steuern die Diode 54 und ein '■■ > Widerstand 56 durch und laden einen Kondensator 58 auf. Obwohl ; die in Kurve f der Figur 3 gezeigte Wellenform große Überschnei- : dungsperioden zeigt, ist die Impulslänge im wirklichen Betrieb : sehr kurz und nähert sich einem Nagelimpuls an, der anschließend ; durch den Kondensator 58 integriert wird.
; Wenn die am Emitter oder der Basis des Transistors 50 anliegende Rechteckspannung nur eine verringerte oder gar keine Amplitude aufweist, d.h., wenn ein Gleichspannungssignal infolge eines Aussetzens des Schalttransistors 10 oder der Überlastungsschutzschaltung anliegt, leitet der Transistor 50 den Strom zur Diode 54, welche den Kondensator 58 auflädt.
Wenn die am Kondensator 58 anliegende Gleichspannung die Summe der Basis-Emitter-Sperrschichtspannung des Transistors 60 und der Spitzenspannung V der programmierbaren Doppelbasisdiode 6l über-' steigt, fließt Strom von der positiven ßleichspannungsquelle + V' : über die programmierbare Doppelbasisdiode 6l zur Leitung 66. Die : Spitzenspannung wird erreicht, wenn an der Torschaltung eine kon-, stante Spannung, Steuerspannung V anliegt, und die Anodenspannung I 63 die konstante Steuerspannung 59 um einen Spannungsabfall in \ Durchlaßrichtung an der Diode übersteigt. Beim erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel kann die konstante Spannung zwischen dem Tor 59 und der negativen Versorgungsspannung V- als Verhältnis der Impedanz zwischen den Widerständen 62 und 64 ausgedrückt werden.
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V Steuer = +V* χ r62 i
R62 + R64 i
; " ! j Der in der Leitung 66 fließende Strom zeigt einen Überlastungs-
i zustand an, und das Stromsignal wird für die Abschaltung des .
! Schwingkreises weiterverarbeitet. !
I Das an der Leitung 66 anliegende Signal kann logischen Schal- ·
ι tungen, einem Relais, einem Schalter, usw. zur Unterbrechung der j
1 ι
j Stromleitungen, der Gleichspannung für den Schwingkreis, usw. j
1 zugeleitet werden. Bei einer bevorzugten Betriebsart zur Ab- :
; ι
ι j
; schaltung des Schwingkreises wird eine in Figur 4 gezeigte elek- j
ι i
' trisehe Schaltung an die Leitung 66 und den Transformator 68 des I
! I j Schwingkreises angeschlossen, um die Sekundärwicklung 92 des Trans-
I formators 68 kurzzuschließen und damit den Schwingkreis abzuschalj
I j
! ten. !
j Der in der Leitung 66 fließende Strom gelangt über die Wider- ;
i stände 70, 72 zur Diode 74 und lädt einen Kondensator 76 auf. j I !
j Wenn die am Kondensator 76 anliegende Spannung größer ist als die j Triggersteuerspannung eines siliziumgesteuerten Gleichrichters 78] wird dieser angesteuert und öffnet einen Strompfad vom Einschaltsignal zur negativen Stromversorgung über den siliziumgesteuerten j Gleichrichter 78. Dadurch schaltet ein Transistor 80 ab. Der νοψ
I der positiven Gleichspannungsversorgung über eine Diode 82 und den Kollektor des Transistors 80 zum negativen Pol der Gleichspannungsversorgung fließende Strom wird jetzt über eine Diode 84 zur Basis eines Transistors 86 geleitet. Der Kollektor des Transi-
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stors 86 ist an die Kathoden der Dioden 88 und 90 gekoppelt, derer! Anoden an die entsprechenden Seiten der Wicklung 92 des Transformators 68 geführt sind, so daß ein Kurzschluß an der Wicklung 92 des Transformators 68 entsteht, wenn der Transistor 86 durchsteuert.
Die kurzgeschlossene Transformatorwicklung 92 bewirkt eine Abschaltung des Schwingkreises. Wenn das Ansehaltsignal gelöscht
! ist, arbeitet der Überlastungsschutzkreis in einer normalen Be-
triebsart, d.h., der Transistor 86 steuert so lange durch, bis : ein weiteres Einsehaltsignal anliegt. Durch das Löschen des Ein-' schaltsignals wird auch der siliziumgesteuerte Gleichrichter 78
; gelöscht, in dem der zur Anode fließende Haltestrom abgeschaltet
j wird und bewirkt, daß der Transistor 8o durchsteuert, was wieder- I um zur Folge hat, daß der Transistor 86 abschaltet. In diesem ! Zustand versorgt der Schwingkreis den Wandler ^8 mit Spannung. Um den Zustand zu vermeiden, in welchem ein Überlastungssignal beim ersten Einschalten anliegt, ist ein Relais 90 vorgesehen, ι Zunächst unterbricht der Relaiskontakt 90', und ein Transistor j ist angesteuert, wodurch das an der Leitung 66 anliegende Überlastungssignal über den Widerstand 70 und den Transistor 94 zur negativen Stromversorgung geleitet wird. Nach einer Anfangsverzögerung von etwa 20 ms . wird der Schwingkreis beaufschlagt, j der Relaiskontakt 90* schließt und bewirkt, daß Strom über eine Diode 96 und den Relaiskontakt 901 zur negativen Stromversorgung anstelle zur Basis des Transistors 94 fließt/ Dadurch schaltet der Transistor 94 ab, und die Überlastungsschutzschaltung arbeitet in ihrer normalen Betriebsart.
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j Bei diesem AusfUhrungsbeispiel der Erfindung beträgt die positive j ! . I
I Stromversorgung V+ +ΐβο V= gegenüber der negativen Stromversor- ■
I ;
; gung V-, und die positive Spannungsversorgung +V1 beträgt 24 V=
■ gegenüber der negativen Spannungsversorgung V-.
ι Außer dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind noch
weitere möglich,, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Claims (9)

Branson Ultrasonics Corporation Locust Avenue New Canaan, CT O684o, USA Anwaltsakte: M-3757 Patentansprüche
1. Elektrische Überlastschutzschaltung in einem Schwingkreis mit · mindestens einem an die Primärwicklung eines Transformators
gekoppelten Schalttransistor zur Steuerung eines an die Sekun·« därwicklung des Transformators angeschlossenen elektroakustischen Wandlers, dadurch gekennzeichnet, daß ;
: eine erste Einrichtung (14) mit dem Schalttransistor (10) ver- ; bunden ist, um ein Signal (a) in Abhängigkeit von der Spannung ; zwischen dem Kollektor (12) und dem Emitter (19) des Schalt- \
; transistors (10) zu erzeugen, ferner dadurch, daß eine zweite · j Einrichtung (22) mit dem Schalttransistor (10) verbunden ist, .
j um ein Signal (b) von einstellbarer Phase in Abhängigkeit von 1
i der Spannung zwischen der Basis (18) und dem Emitter (19) des
Schalttransistors (10) abzugeben, sodann dadurch, daß das in
j Abhängigkeit von der Spannung zwischen dem Kollektor (12) und
dem Emitter (I9) erzeugte Signal (a) und das in Abhängigkeit
von der Spannung zwischen der Basis (l8) und dem Emitter (19)
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erzeugte Signal (b) an einem Schalthysteresekreis (28) anliegen, der in Abhängigkeit vom Auftreten einer Überschneidung
beiden Signale (a, b) ein Ausgangssignal (f) erzeugt, weiter ; dadurch, daß das Ausgangssignal (f) des Schalthysteresekreises
(28) an einer Integrationsschaltung (52) anliegt, welche das ;
I Ausgangssignal (f) integriert, um ein Überlastungssignal abzu-j geben und schließlich dadurch, daß eine dritte Einrichtung (36)
mit der Integrationsschaltung (32) sowie mit dem Schwingkreis ; (10) verbunden ist, um das Überlastungssignal aufzunehmen und j den Schwingkreis (10) abzuschalten, wenn das Überlastungssig- j
nal eine bestimmte Amplitude übersteigt. j
2. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung ein Spannungs-
j begrenzer (14) ist.
3. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -
zeichnet, daß die zweite Einrichtung einen Abstimmkreis (22) zur Abgabe eines Sinussignals (d) in Abhängigkeit von der Spannung zwischen der Basis (18) und dem Emitter (19) des Schalttransistors (10) umfaßt.
4. Elektrische Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstimmkreis (22) Einrichtungen (44, 46) zur Veränderung der Phase des Sinussignals (b) gegenüber einer Anfangsphase besitzt.
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ί -16-
5. Elektrische Schaltung nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η -j zeichnet, daß ein Schalter (26) an den Abstimmkreis (22) angeschlossen ist, um ein Rechteckausgangssignal (c) in Abhängigkeit von der Amplitude und Phase des Sinussignals (d) abzugeben.
6. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthysteresekreis (28) einen
! als Schalter arbeitenden Transistor (50) umfaßt, um ein Überschneidungs- oder Hysteresesignal (f) abzugeben, wenn die Span-· nung zwischen dem Kollektor (12) und dem Emitter (I9) des Schalttransistors (10) sowie die Spannung zwischen der Basis (18) und dem Emitter (I9) des Schalttransistors (10) gleichzeitig hochpegelig sind.
7. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -
; zeichnet, daß die dritte Einrichtung (56) eine pro- !
grammierbare Doppelbasisdiode (6l) umfaßt. [
!
8. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -
ι zeichnet, daß eine weitere Einrichtung (90) mit der 1 dritten Einrichtung (36) zur Korrektursteuerung des Überlastungssignals verbunden ist, um eine Ersteinschaltung der Anlage zu ermöglichen.
9. Elektrische Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Einrichtung ein Relais (90]
umfaßt.
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-17- 2607^63
10, Elektrische Überlastungsschutzschaltung in einem Schwingkreis, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwingkreis mindestens einen an die Primärwicklung eines Transformators (68) angeschlossenen Schalttransistor (10) umfaßt, um Spannung
an einen mit der Sekundärwicklung (92) des Transformators (68) gekoppelt
elektroakustischen Wandler (38) abzugeben, daß ein Spannungsbegrenzer (14) mit dem Kollektor (12) des Schalttransistors (lO) verbunden ist, um ein erstes Rechtecksignal (a) in Abhängigkeit von der Spannung zwischen dem Kollektor (12) und dem Emitter (I9) des Schalttransistors (10) zu erzeugen, ferner dadurch, daß ein Abstimmkreis (22) an die Basis (l8) des Schali transistors (ΙΟ) angekoppelt ist, um in Abhängigkeit von der Spannung zwischen der Basis (18) und dem Emitter (19) des Schalttransistors (10) ein Sinussignal (b) zu erzeugen, daß ein Schalter (26) an den Abstimmkreis (22) angeschlossen ist, um ein zweites elektrisches Rechtecksignal (c) in Abhängigkeit vom Sinussignal (b) abzugeben, ferner dadurch, daß ein Schalthysteresekreis (28) mit dem Schalter (26) und dem Spannungsbegrenzer (14) verbunden ist, um das erste (a) und das zweite Rechtecksignal (c) aufzunehmen sowie um ein Überschneidungssignal (f) zur Anzeige dafür zu erzeugen, daß das erste Recht-!
ecksignal (a) hochpegelig ist, wenn das zweite Rechtecksignal | (c) gleichzeitig niederpegelig ist, sodann dadurch, daß eine Integrationsschaltung (32) mit dem Schalthysteresekreis (28) zur Aufnahme und Integration des Überschneidungssignals (f) verbunden ist, um ein Gleichspannungssignal in Abhängigkeit von der Dauer des Überschneidungssignals (f) zu erzeugen, daß eine programmierbare Doppelbasisdiode (61) an die Integrations·!·
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schaltung (32) angekoppelt ist, um das Gleiohspannungssignal aufzunehmen sowie ein Überlastungssignal abzugeben, wenn das Gleichspannungssignal einen bestimmten Spannungswert überschreitet, weiter dadurch, daß das Überlastungssignal an einem mit der programmierbaren Doppelbasisdiode (6l) verbundenen
Schalttransistor (60) anliegt, der in Abhängigkeit vom Überlastungssignal angesteuert wird, daß eine Verzögerungseinrichtung (90') den Schalttransistor (6o) während der Anfangseinschal tperiode sperrt und schließlich dadurch, daß eine Transformatorwicklung (92) des Transformators (68) mit dem Schalttransistor (6o) verbunden ist, um den Schwingkreis (10) bei
Ansteuerung und Beaufschlagung des Schalttransistors (6o) zu sperren.
609839/0677
DE2607463A 1975-03-10 1976-02-24 Schaltungsanordnung zum Schutz eines Schwingkreises gegen Überlast Expired DE2607463C2 (de)

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