CH358149A - Spannungsschnellregler für Nebenschlussgeneratoren, insbesondere für Lichtmaschinen für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

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    Spannungsschnellregler   für    Nebenschlussgeneratoren,   insbesondere für Lichtmaschinen für    Kraftfahrzeuge   Die Erfindung    bezieht   sich auf einen    Spannungs-      schnellregler   für mit stark    wechselnder   Drehzahl und Belastung betriebene    Nebenschlussgeneratoren,   insbesondere für Lichtmaschinen für Kraftfahrzeuge, bei dem ein in den Stromkreis der Feldwicklung eingeschalteter Leistungstransistor durch, einen Steuertransistor    gesteuert   wird. 



  Bei    Reglern   dieser    Art   wird der die Feldwicklung des Generators durchfliessende Erregerstrom durch den Leistungstransistor entweder    impulsförmig   unterbrochen oder stetig auf einen solchen Wert eingeregelt, dass das im    Generator   entstehende Magnetfeld ausreicht, um unter den jeweils vorherrschenden Betriebsbedingungen (Drehzahl oder Belastung) an den    Generatorklemmen   eine Spannung vom geforderten    Sollwert   entstehen zu lassen. 



  Diese Werte der    Generatorspannung   werden durch einen Regler sehr genau eingehalten, bei dem gemäss der Erfindung die    Emitter-Basis-Strecke   des Steuertransistors in der Diagonale einer an die    Ge-      neratorspannung   angeschlossenen, wenigstens einen nichtlinearen Widerstand enthaltenden Brücke liegt. 



  In der Zeichnung ist als    Ausführungsbeispiel   des Erfindungsgegenstandes ein Regler für eine Lichtmaschine in seinem elektrischen    Schaltbild   dargestellt. 



  Der Anker der von einer nicht dargestellten    Brennkraftmaschine      antreibbaren   Lichtmaschine ist in der Zeichnung mit G angedeutet. An seine mit den üblichen Symbolen bezeichnete Plus- und Minusklemme ist die zur Erzeugung des Magnetfeldes erforderliche Feldwicklung F im    Nebenschluss   angeschaltet. Im Erregerstromkreis der Feldwicklung liegt ein Leistungstransistor T1 vom    pnp-Typ,   dessen    Emitterelektrode   E1 mit der Plusklemme der Lichtmaschine verbunden ist,    während   seine    Kollek-      torelektrode   C1 an die    andernends   an die    Minus-      klemme   des Generators angeschlossene Feldwicklung F angeschaltet ist.

   Von der Basiselektrode B1 des Transistors T1 führen    zwei   in Reihe geschaltete Widerstände 13 und 14 zur    Minusklemme   des    Ge-      nerators.   Zur    Steuerung   des Leistungstransistors    T1   ist ein weiterer Transistor T2 vorgesehen, dessen    Emitter-Basisstrecke   in der Diagonale    einer   aus drei    Festwiderständen   10, 11 und 12 sowie einer    Sili-      ziumdiode   D gebildeten Brücke liegt, die an die    Klemmen   des Generators    angeschlossen   ist.

   Die Widerstände 10 und 11 bilden den einen Brückenzweig, während die in    Durchlassrichtung   geschaltete Diode D und der dritte Widerstand 12 den anderen Brückenzweig bilden. Die Basis B2 des Transistors T2 liegt am Verbindungspunkt der Widerstände 10 und 11, die    Emitterelektrode   E2 am Verbindungspunkt der Diode D und des    Widerstandes   12. Über den Widerstand 13 ist die    Kollektorelektrode   C2, die am Verbindungspunkt von 13 und 14 liegt, mit der Basis B1 des Leistungstransistors galvanisch gekoppelt. 



  Die Wirkungsweise des Reglers ist folgende: Wenn man davon ausgeht, dass die Lichtmaschine mit mittlerer Drehzahl und etwa mittlerer Belastung betrieben wird und dabei gerade die erforderliche Sollspannung an ihren    Klemmen   liefert, so hat der die Feldwicklung F    durchfliessende      Kollektorstrom      J1   des Transistors    Tl   etwa einen Wert, der die    Hälfte   desjenigen ausmacht, den der    Transistor   T1 als Dauerstrom bei voller    Ausnützung   liefern kann.

   In diesem Betriebszustand wird der Leistungstransistor    T1   durch den    Steuertransistor   T2 gehalten, der einen von    seiner      Kollektorelektrode   C2    zur   

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    Minusklemme   der Lichtmaschine. fliessenden Steuerstrom J2 liefert, der am Widerstand 14 einen Spannungsabfall ergibt, durch den das Potential der Basis B 1 in der Nähe des Potentials der an die    Plusklemme   angeschlossenen    Emitterelektrode   E1 gehalten wird. Dieser Steuerstrom J2 ist um so grösser, je grösser der von der    Emitterelektrode   E2 zur Basis B2 des Steuertransistors T2    fliessende   Basisstrom    Jb   ist. 



  Da die    Siliziumdiode   D im einen Zweig der Brücke einen Spannungsabfall    liefert,   der weniger als proportional mit dem sie und den weiteren Brückenwiderstand 12    durchfliessenden   Brückenzweigstrom J3 wächst, wird der    zwischen   der Elektrode E2 und der    Basis   B2 des Steuertransistors T2 zur Aufrechterhaltung des Basisstromes    Jb   bzw. des    Kollektorstromes   J2 erforderliche Potentialunterschied grösser und der Transistor T2 stärker stromleitend, wenn die    Klemmenspan-      nung   der    Lichtmaschine   etwa infolge einer Drehzahlerhöhung der    Brennkraftmaschine   anzusteigen beginnt.

   Mit steigendem    Kollektorstrom   J2 wird gleichzeitig der    Leistungstransistor   T1 stärker gesperrt und sein die Feldwicklung F    durchfliessender      Kol-      lektorstrom      J1   fällt. Dies hat zur Folge, dass die Klemmenspannung der Lichtmaschine in der    seit-      herigen   Höhe nicht    aufrechterhalten   werden kann und auf einen Wert    zurückgeht,   der nur    geringfügig   über ihrem Sollwert liegt. 



  Wenn dagegen die Klemmenspannung der Lichtmaschine unter ihren Sollwert abzusinken droht, wird gleichzeitig der    Steuertransistor   T2 mehr und mehr    gesperrt,   was zur Folge hat, dass der Leistungstransistor    T1   zunehmend in stromleitendem Zustand    gesteuert   wird. 



  Es empfiehlt sich, zur besseren    Aussteuerbarkeit   des Leistungstransistors dessen    Basiselektrode   B l. durch einen    Widerstand   15 von etwa 25 Ohm mit der    Plusklemme   des Generators. bzw. mit seiner    Emitterelektrode   E zu verbinden. In vielen    F'äll'en   kann es auch zweckmässig sein, anstelle des Widerstandes 11 von 100 Ohm eine    Gleichrichtersäule   aus mehreren hintereinander geschalteten Gleichrichtern, vorzugsweise mehrere    Siliziumdioden   zu verwenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Spannungsschnellregler für mit stark wechselnder Drehzahl und Belastung betriebene Nebenschluss- generatoren, insbesondere für Lichtmaschinen für Kraftfahrzeuge, bei dem ein in den Stromkreis der Generatorfeldwicklung einschaltbarer Leistungstransistor durch einen Steuertransistor gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Emitter-Basis-Strecke des Steuertransistors (T2) in der Diagonale einer an die Generatorspannung angeschlossenen, wenigstens einen nichtlinearen Widerstand enthaltenden Brücke liegt. UNTERANSPRÜCHE 1. Regler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor (C2) des Steuertransistors (T2) mit der Basiselektrode.

   (B 1) des Leistungstransistors (T1) galvanisch gekoppelt ist. 2. Regler nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtlineare Widerstand einen bei steigendem Strom weniger als proportional ansteigenden Spannungsabfall liefert. 3. Regler nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als nichtlinearer Widerstand eine Halbleiterdiode vorgesehen ist. 4. Regler nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als nichtlinearer Widerstand eine Siliziumdiode vorgesehen ist. 5. Regler nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtlineare Widerstand (D) einerseits mit einer Klemme (+) des Generators (G), anderseits mit der Emitterelektrode (E2) des Steuertransistors (T2) verbunden ist. 6.

   Regler nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (B1) des Leistungstransistors (T1) mit einer Klemme (-) des Gene- rators (G) über einen Spannungsteiler (13, 14) verbunden ist, an dem die Kollektorelektrode (C2) des Steuertransistors (T2) liegt. 7. Regler nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, d'ass die Basiselektrode (B1) des Leistungstransistors ausserdem über einen weiteren Widerstand (15) mit der anderen Klemme (+) des Generators (G) verbunden ist. B.

   Regler nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zum Basis-Kollektorkreis des Steuertransistors (T2) gehörenden Teil des Brük- kenzweigs ein nichtlinearer Widerstand vorgesehen ist, der mit zunehmendem Strom einen weniger als proportional anwachsenden Spannungsabfall liefert.