DE3136127A1 - Schaltungsanordnung zur spannungs- und stromstabilisierung eines hochspannungsgenerators - Google Patents

Schaltungsanordnung zur spannungs- und stromstabilisierung eines hochspannungsgenerators

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DE3136127A1 DE19813136127 DE3136127A DE3136127A1 DE 3136127 A1 DE3136127 A1 DE 3136127A1 DE 19813136127 DE19813136127 DE 19813136127 DE 3136127 A DE3136127 A DE 3136127A DE 3136127 A1 DE3136127 A1 DE 3136127A1
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Description

  • Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Spannungs- und Stromstabilisierung eines Hochspannungsgenerators, insbesondere eines Hochspannungsgenerators für mittels Koronaentladung arbeitende Kopiergeräte.
  • Für mit Koronaentladung arbeitende Kopiergeräte verwendete Hochspannungsgeneratoren erzeugen einen lastabhängigen Stromfluß durch die Korona. Bei bisher verwendeten Hochspannungsgeneratoren dieser Art wird vorzugsweise die Ausgangsspannung stabilisiert, d.h., die Ausgangsspannung wird bei Laständerungen möglichst konstant gehalten. Damit ändert sich der Koronastrom proportional zu den Lastschwankungen.
  • Versuche haben jedoch gezeigt, daß bestimmte Koronen abhängig vom Verwendungszweck im Kopiergerät einen konstanten Koronastrom benötigen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stabilisierungs-Schaltungsanordnung für Hochspannungsgeneratoren der in Rede stehenden Art anzugeben, mit der eine Stabilisierung sowohl der Ausgangsspannung als auch des Ausgangsstroms des Hochspannungsgenerators möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst: Eine Vergleichsstufe, welche eine Referenzspannung mit einer von der Ausgangsspannung des Hochspannungsgenerators abgeleiteten Spannung und mit einer vom Ausgangs strom des Hochspannungsgenerators abgeleiteten Spannung derart vergleicht, daB sie bei übersteigender Referenzspannung durch die von der Ausgangsspannung abgeleitete Spannung oder der vom Ausgangsstrom abgeleiteten Spannung ein Ausgangssignal zur Steuerung einer Eingangs spannung des Hochspannungsgenerators im Sinne einer Stabilisierung der Ausgangsspannung bzw. des Ausgangsstroms liefert.
  • Ausgestaltungen des vorstehend definierten Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Die Figur zeigt ein Schaltbild eines Hochspannungsgenerators mit einer Regelelektronik für die Eingangsspannung dieses Hochspannungsgenerators sowie mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stabilisierungsschaltungs-Anordnung.
  • Ein in der Figur gestrichelt eingefaßter Hochspannungsgenerator 10 in Form eines selbstschwingenden Sperrwandlers erhält von einer Eingangsregelelektronik eine Eingangsspannung UE und liefert eine Ausgangsspannung UA und einen Ausgangsstrom 1A Da ein derartiger selbstschwingender Sperrwandler an sich bekannt ist, werden seine Schaltungskomponenten hier nicht näher erläutert.
  • Die die Eingangsspannung UE für den Hochspannungsgenerator 10 liefernde Eingangsregelelektronik enthält einen an einer Eingangsspannung UE liegenden Spannungsregler 12 sowie einen Transistorkreis mit einem Transistor T1 und Widerständen R1 und R2, indem der Transistor T1 in noch näher zu beschreibender Weise über einen Widerstand R3 vom Ausgangssignal der erfindungsgemäßen Stabilisierungsschaltung angesteuert wird.
  • Die erfindungsgemäße Stabilisierungsschaltung enthält eine Vergleichsstufe 11 in Form eines Operationsverstärkers mit einem invertierenden und einem nichtinvertierenden Eingang, wobei vom Ausgang dieses Operationsverstärkers eine Rückkopplung über einen Widerstand R16 auf den invertierenden Eingang vorgesehen ist.
  • Uber eine Wicklung S1 eines nicht näher bezeichneten Transformators des Hochspannungsgenerators 10 wird eine der Ausgangsspannung UA proportionale Spannung erzeugt, welche über eine Diode D1 und einen Kondensator C1 gleichgerichtet wird. Aus dieser gleichgerichteten Spannung wird über einen durch Widerstände R11 und R12 gebildeten Spannungsteiler eine Spannung U1 abgeleitet. Weiterhin wird aus der gleichgerichteten Spannung über einen Zener-Dioden-Kreis mit der Reihenschaltung eines Widerstandes R10 und einer Zener-Diode D4 sowie einem der Zener-Diode D4 parallel liegenden Widerstand R20 eine Referenzspannung Uref abgeleitet.
  • Im Ausgangskreis des Hochspannungsgenerators 10 liegt ein vom Ausgangsstrom 1A durchflossener Widerstand R13 über den eine dem Ausgangsstrom IA proportionale Spannung U2 abgeleitet wird.
  • Die Spannungen U1 und U2 werden über jeweils eine Diode D2 bzw. D3 sowie einen Widerstand R14 in den nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 11 eingespeist, während die Referenzspannung Uref über einen Widerstand R15 in den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 11 eingespeist wird.
  • Je nachdem, ob die von der Ausgangsspannung UA abgeleitete Spannung U1 oder die vom Ausgangsstrom IA abgeleitete Spannung U2 die Referenzspannung Uref am Zener-Dioden-Kreis D4, RiO.R20 übersteigt, liefert der Operationsverstärker 11 ein den Transistor T1 in der Eingangsregelelektronik ansteuerndes Ausgangssignal, das die Eingangsspannung UE entsprechend regelt. Damit werden sowohl Schwankungen der Eingangsspannung UE als auch Laständerungen am Ausgang des Hochspannungsgenerators 10 ausgeregelt. Wesentlich ist dabei, daß der Transistor T1 nicht wie in bekannter Weise nur zum Ein- bzw. Ausschalten sondern für einen Regelvorgang ausgenutzt wird.
  • Wesentlich für die erfindungsgemäße Stabilisierungsschaltung ist nun, daß der Ausgangskreis des Hochspannungsgenerators spannungsstabilisiert wird, solange die von der Ausgangsspannung UA abgeleitete Spannung U1 größer als die vom Ausgangsstrom 1A abgeleitete Spannung U2 ist, während der Ausgangskreis stromstabilisiert wird, wenn die Spannung U2 größer als die Spannung U1 ist.
  • Der Ubergangspunkt von Spannungsstabilisierung auf Stromstabilisierung kann durch Wahl eines vorgegebenen Verhältnisses der Werte der Widerstände des Spannungsteilers R11, R12 und des im Generatorausgangskreis liegendenWiderstandes R13 eingestellt werden.
  • Fällt bei sinkender Ausgangsspannung UA die Referenzspannung Uref unter die Zenerspannung der Zener-Riode D4 und steigt dabei die vom Ausgangsstrom IA abgeleitete Spannung U2 über den Wert der Referenzspannung Uref, SO ergibt sich eine Stromrückregelung in Form einer fold-back-Kennlinie zur Begrenzung des Kurzschlußstroms.
  • Die vorstehend erläuterte erfindungsgemäße Stabilisierungsschaltungsanordnung eignet sich insbesondere auch sowohl für positive als auch negative Ausgangsspannungen. Leerseite

Claims (8)

  1. Schaltungsanordnung zur Spannungs- und Stromstabilisierung eines Hochspannungsgenerators Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung zur Spannungs- und Stromstabilisierung eines Hochspannungsgenerators, insbesondere eines Hochspannungsgenerators für mittels Koronaentladung arbeitende Kopiergeräte, gekennzeichnet durch eine Vergleichsstufe (11), welche eine Referenzspannung (Uref) mit einer von der Ausgangsspannung (UA) des Hochspannungsgenerators (10) abgeleiteten Spannung (U1) und mit einer vom Ausgangsstrom (IA) des Hochspannungsgenerators (10) abgeleiteten Spannung (U2) derart vergleicht, daß sie bei Ubersteigen der Referenzspannung (Uref) durch die von der Ausgangsspannung (UA) abgeleitete Spannung (U1) oder der vom Ausgangsstrom (IA) ) abgeleiteten Spannung (U2) ein Ausgangs signal zur Steuerung einer Eingangsspannung (UE) des Hochspannungsgenerators (10) im Sinne einer Stabilisierung der Ausgangs spannung (UA) bzw. des Ausgangsstroms (IA) liefert.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der von der Ausgangsspannung (UA) des Hochspannungsgenerators (10) abgeleiteten Spannung (U1) ein von einer Wicklung (S1) eines Transformators des Hochspannungsgenerators (10) gespeister Spannungsteiler (R11, R12) vorgesehen ist.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der vom Ausgangsstrom (IA) des Hochspannungsgenerators (10) abgeleiteten Spannung (U2) im Generatorausgangskreis ein Widerstand (R13) vorgesehen ist.
  4. 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Referenzspannung (Uref) ein von der Wicklung (S1) des Transformators des Hochspannungsgenerators (10) gespeister Zener-Dioden-Kreis (D4, R10, R20) vorgesehen ist.
  5. 5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zener-Dioden-Kreis (D4, R10, R20) durch die Reihenschaltung eines Widerstandes (R10) und einer Zener-Diode (D4) sowie einen der Zener-Diode (D4) parallel liegenden Widerstand (R20) gebildet ist.
  6. 6. Schaltungsanordnung nach einem Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung eines vorgegebenen übergangspunktes von Spannungsstabilisierung auf Stromstabilisierung ein vorgegebenes Verhältnis der Werte der Widerstände (R11, R12) des Spannungsteilers und des im Generatorausgangskreis liegenden Widerstandes (R13) gewählt ist.
  7. 7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Vergleichsstufe (11) ein Operationsverstärker vorgesehen ist, dessen invertierender Eingang (-) an der Referenzspannung (Uref) liegt und in dessen nichtinvertierenden Eingang (+) die von der Ausgangs spannung (UA) abgeleitete Spannung (U1) und die vom Ausgangsstrom 1A abgeleitete Spannung (U2) eingespeist ist.
  8. 8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Vergleichsstufe (11) zur Regelung der Ausgangsspannung eines die Eingangs spannung (UE) für den Hochspannungsgenerator (10) liefernden Spannungsreglers (12) über einen Transistorkreis (T1, R1, R2) dient.
DE3136127A 1981-09-11 1981-09-11 Schaltungsanordnung zur Spannungs- und Stromstabilisierung eines Hochspannungsgenerators Expired DE3136127C2 (de)

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