DE3010618C2 - - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
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Description
Eine
Schaltungsanordnung zum Kontakthalten einer Versorgungsspannung in einer einfachen Art ist schon
bekannt. Sie umfaßt im wesentlichen einen mit seiner
Emitter-Kollektor-Strecke in die Verbindungsleitung
zwischen einer Leistungsquelle und einem Verbraucher
geschalteten Transistor, der somit als Längsregler
wirkt, eine Steuerstufe, die die Spannung am Verbraucher
mißt und den Innenwiderstand des Längstransistors ent
sprechend steuert, sowie eine Anschwinghilfsstufe, die
von der Leistungsquelle her oder aber vom Verbraucher
her einen Impuls zum Aufsteuern des Längstransistors
gibt. Zwar arbeitet die bekannte Schaltungsanordnung
bis hinunter zu kleinen Spannungsdifferenzen zwischen
dem Eingang und dem Ausgang der Schaltungsanordnung,
sie ist auch kurzschlußfest und sie bietet ausreichend
gute Regeleigenschaften bei einem geringen Schaltungs
aufwand. Ohne eine Anschwinghilfe ist die einfache Schal
tung nicht selbstanlaufend, daher bleibt bei der Inbe
triebnahme der Schaltungsanordnung beim Anlegen einer
Eingangsspannung und im Betrieb nach dem Aufheben eines
Kurzschlusses am Ausgang die Ausgangsspannung dem Wert
Null. Als statische Anschwinghilfe ist es üblich,
der geschilderten Schaltungsanordnung einen Spannungs
teiler vorzuschalten und von der Anzapfung des Spannungs
teilers über eine Diode eine Verbindung zum heißen Ende
des Ausgangs der Schaltungsanordnung herzustellen. Eine
solche Anschwinghilfsstufe ist jedoch für stark schwan
kende Eingangsspanungen, wie sie im Kraftfahrzeug-Bord
netz auftreten können, nicht verwendbar. Eine dynamische
Anschwinghilfe besteht vorzugsweise aus der Reihenschal
tung eines Widerstands und eines Kondensators, die der
Schaltungsanordnung vorgeschaltet ist, wobei der Kon
densator am heißen Ende des Eingangs liegt, und bei
der eine Reihenschaltung aus einem Widerstand und einer
Diode zwischen dem Verbindungspunkt der Reihenschaltung
aus dem Widerstand und dem Kondensator und der Basis
des Steuertrasistors liegt. Der Nachteil dieser dy
namischen Anschwinghilfe ist, daß positive Änderungen
der Eingangsspannung und die Steuerstufe der Schaltungs
anordnung übertragen werden und dadurch der Innenwider
stand des Längstransistors kurzzeitig herabgesetzt werden
kann. Außerdem wirkt die Anschwinghilfe nach einem Kurz
schluß am Ausgang der Schaltungsanordnung nicht, die Aus
gangsspannung bleibt weiterhin auf dem Wert Null. Schließ
lich ist noch eine statische Anschwinghilfe mit einem
Transistor bekannt, bei der der Schaltungsanordnung ein
Spannungsteiler aus einer Reihenschaltung aus einem Wi
derstand und einer Zenerdiode vorgeschaltet ist. Die
Zenerdiode liegt mit einer Elektrode an Masse. Zwischen
dem Verbindungspunkt der Reihenschaltung und der Basis
des Steuertransistors liegt die Emitter-Kollektor-Strecke
des Transistors der Anschwinghilfe, die Basis dieses
Transistors ist an das heiße Ende des Ausgangs der
Schaltungsanordnung angeschlossen. Der Aufwand für diese
Schaltungsanordnung ist verhältnismäßig hoch, da ein
zusätzlicher Transistor erforderlich ist, außerdem ist
die Schaltung nicht kurzschlußfest, weil der Transistor
ebenfalls angesteuert wird.
Eine weitere Anschwingschaltung für elektronisch stabilisierte Netz
geräte ist aus der DD 91 853 bekannt. In dieser Druckschrift wird
eine Schaltungsanordnung zum Konstanthalten einer Versorgungsspan
nung mit einer Längsregelstufe beschrieben, die mittels einer aus
drei Bauelementen, nämlich eines Widerstandes, einer Zenerdiode und
einer Diode bestehenden Anschwinghilfsstufe ein sicheres Anspringen
beim Einschalten Speisespannung ermöglicht.
Die bisher bekannten Schaltungen sind für eine Verwendung in einem
Bordnetzsystem für Kraftfahrzeuge nur wenig geeignet. Die Bordnetz
spannung, die gleich der Eingangsspannung für die Schaltungsan
ordnung ist, schwankt stark, nämlich zwischen 5 Volt und 20 Volt,
sie ist außerdem mit Störspannungen überlagert, die in der Spitze
100 Volt erreichen können. Die Ausgangsspannung der Schaltungsan
ordnung soll jedoch konstant sein; die Belastung durch Verbraucher
variiert im engen Rahmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schaltungsanord
nung zum Konstanthalten einer Versorgungsspannung ein sicheres An
schwingen zu ermöglichen. Weiterhin sollte diese Schaltungsanordnung
kurzschlußfest und auch bei stark schwankenden Eingangsspannungen
funktionsfähig sein. Gelöst wird diese Aufgabe durch die kenn
zeichnenden Merkmale des Anspruchs.
Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber den bekannten
Anordnungen den Vorteil, daß sie auch dann, wenn kein
Ausgangsstrom floß, wieder anschwingt. Außerdem ist sie
kurzschlußfest. Schließlich ist sie auch bei stark
schwankenden Eingangsspannungen im gewünschten Maß
funktionsfähig.
Beson
ders vorteilhaft ist, daß der Längstransistor entlastet
wird, da die Anschwinghilfsstufe selbst gegebenenfalls
einen geforderten Minimalstrom aufbringen kann. Durch
die Doppelfunktion der Anschwinghilfsstufe ist es
häufig möglich, für den Längstransistor eine kleinere
oder billigere Type zu verwenden. Der Längstransistor
kann dann sogar direkt auf eine Leiterplatte montiert
werden, in vielen Fällen ist kein Kühlblech mehr er
forderlich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Fig. 1 zeigt eine vollständige Schaltung be
kannter Art, die
Fig. 2 und 3 je ein Ausführungsbei
spiel.
In Fig. 1 ist zunächst eine bekannte Schaltungsanordnung
S vorgestellt. Sie enthält einen Längstransistor T 2,
dessen Emitter an den Eingangsanschluß E und dessen
Kollektor an den Ausgangsanschluß A geführt ist. Zwi
schen der Basis des Längstransistors T 2 und dem Masse
anschluß M liegt die Reihenschaltung der Kollektor-
Emitter-Strecke eines Steuertransistors T 1 und eines
Emitter-Widerstands R 3. Zwischen dem Kollektor des Längs
transistors T 2 und dem Emitter des Steuertransistors
T 1 ist eine Zenerdiode D 1 angeschlossen. Zwischen dem
Ausgangsanschluß A und dem Masseanschluß M liegt ein
Spannungsteiler aus den Widerständen R 1 und R 2. An den
Verbindungspunkt zwischen R 1 und R 2 ist die Basis des
Steuertransistors T 1 angeschlossen. Der Schaltungsan
ordnung S ist eine Anschwinghilfsstufe H vorgeschaltet.
Die Anschwinghilfsstufe H umfaßt die Reihenschaltung
aus einem Hilfskondensator C h und einem Hilfswider
stand R h 1. Der Kondensator C h liegt mit seinem einen
Ende an dem Eingangsanschluß E, der Widerstand R h 1 mit
seinem einen Ende am Masseanschluß M. Vom Verbindungs
punkt der Reihenschaltung zur Basis des Steuertransi
stors T 1 führt eine Reihenschaltung aus einem zweiten
Hilfswiderstand R h 2 und einer Hilfsdiode D h . An den
Ausgang der Schaltungsanordnung S ist als Verbraucher
ein Lastwiderstand R 1 angeschlossen. Die Eingangs
spannung für die Schaltungsanordnung S wird bei dem
bekannten Schaltungsbeispiel aus einem Netzgerät gelie
fert, das aus einem Übertrager Ü und einem Gleich
richtergerät G besteht.
In Fig. 2 ist eine erste Variante der Erfindung gezeigt.
Die Schaltungsanordnung S umfaßt die gleichen Schaltungs
elemente wie das bekannte Beispiel nach Fig. 1. Als An
schwinghilfe ist jetzt der Schaltungsanordnung S eine
Reihenschaltung aus einem Widerstand R p und einer Zener
diode D z vorgeschaltet, wobei die Anode der Zenerdiode
mit dem Masseanschluß M verbunden ist; weiter liegt
zwischen dem Verbindungspunkt X der Reihenschaltung und
dem Ausgangsanschluß A der Schaltungsanordnung S eine
Diode D 3 mit ihrer Kathode am Ausgangsanschluß A. Für
die Dimensionierung der Schaltelemente ist zu be
achten. daß die Durchbruchspannung U z der Zenerdiode
D z mindestens so groß sein muß wie die eingestellte
Ausgangsspannung U a .
Diese Anschwinghilfe kann überall dort angewendet werden,
wo der Ausgangsstrom I a sehr klein oder gleich Null wer
den kann.
In Fig. 3 ist eine zweite Variante der Erfindung vorge
stellt. Jetzt ist die Diode D 3 durch einen ohmschen
Widerstand R p ersetzt. Für die Dimensionierung gilt,
daß die Zenerspannung U z mindestens so groß sein muß
wie die Ausgangsspannung U a und daß der Widerstand
R pz = (U z - U a ) : I amin ist. Die Widerstände R p 1 und R pz
der Anschwinghilfsstufe H erfüllen zwei Funktionen: Einmal dienen
sie als Anschwinghilfe, zum anderen entlasten sie den Längstransi
stor T 2, weil die Widerstände R p 1 und R pz gegebenenfalls den
Mindestausgangsstrom I amin aufbringen können.
In manchen Anwendungsfällen kann die Zenerdiode entfallen. Dann
steigt jedoch die Ausgangsspannung U a für die Eingangsspannungen
U e , die nicht vorgesehene hohe Werte erreichen, über den vorgege
benen konstanten Wert hinaus an.
Claims (1)
- Schaltungsanordnung zum Konstanthalten einer Versorgungsspannung mit einer Längsregelstufe, einer Steuerstufe und einer Anschwing hilfsstufe, die drei zweipolige Schaltelemente (R p 1, R pz , D 3, D z ) umfaßt, von denen ausgehend von einem gemeinsamen Verbin dungspunkt (X) mit seinem jeweils freien Ende das erste Schaltele ment (R p 1), ein ohmscher Widerstand, am Eingang (E), und das dritte (D z ), eine in Sperrichtung geschaltete Zenerdiode, am Masseanschluß (M) anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schaltelement ein in Durchlaßrichtung geschaltetes Gleichrichter element (D 3) oder ein ohmscher Widerstand (R pz ) ist und am Ausgang der Längsregelstufe (T 2) anliegt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3010618A DE3010618A1 (de) | 1980-03-20 | 1980-03-20 | Schaltungsanordnung zum konstanthalten einer versorgungsspannung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3010618A DE3010618A1 (de) | 1980-03-20 | 1980-03-20 | Schaltungsanordnung zum konstanthalten einer versorgungsspannung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3010618A1 DE3010618A1 (de) | 1981-09-24 |
DE3010618C2 true DE3010618C2 (de) | 1989-03-02 |
Family
ID=6097715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3010618A Granted DE3010618A1 (de) | 1980-03-20 | 1980-03-20 | Schaltungsanordnung zum konstanthalten einer versorgungsspannung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3010618A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4242989C1 (de) * | 1992-12-18 | 1994-05-11 | Itt Ind Gmbh Deutsche | Spannungsregler |
DE4442466C1 (de) * | 1994-11-29 | 1995-12-14 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer geregelten Ausgangsspannung |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD91853A (de) * |
-
1980
- 1980-03-20 DE DE3010618A patent/DE3010618A1/de active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4242989C1 (de) * | 1992-12-18 | 1994-05-11 | Itt Ind Gmbh Deutsche | Spannungsregler |
DE4442466C1 (de) * | 1994-11-29 | 1995-12-14 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer geregelten Ausgangsspannung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3010618A1 (de) | 1981-09-24 |
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
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8331 | Complete revocation |