CH503404A

CH503404A - Konstantstromgerät mit Spannungsbegrenzerschaltung

Info

Publication number: CH503404A
Application number: CH1379969A
Authority: CH
Inventors: Preis Josef
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1968-09-13
Filing date: 1969-09-11
Publication date: 1971-02-15
Also published as: DK137655B; DE1788007B1; AT297857B; DK137655C

Description


  
 



  Konstantstromgerät mit Spannungsbegrenzerschaltung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Konstantstromgerät mit einer Schaltung zur Begrenzung hoher Gleichspannungen unter Verwendung von in Reihe   geschalte-    ten, in Sperrichtung gepolten, parallel zum Ausgang des Konstantstromgerätes angeordneten Zenerdioden, von denen wenigstens eine durch einen in Abhängigkeit von Spannungserhöhungen an   den    Zenerdioden elektronisch gesteuerten Nebenschluss, bestehend aus der Kollektor Emitterstrecke eines vom Sperrzustand in den leitenden Zustand übergehenden Transistors, überbrückt wird.



   Es wurde bereits vorgeschlagen,   wenigstens    eine der in Reihe geschalteten Zenerdioden durch einen in Abhängigkeit von   Spannungs erhöhungen    an den Zenerdioden elektronisch gesteuerten   Nebenschlusss,    bestehend aus der Kollektor-Emitterstrecke eines vom Sperrzustand in den leitenden Zustand   übergehenden    Transistors, zu überbrücken. Der Anwendungsbereich dieser schnellen Spannungsbegrenzerschaltung ist durch die maximal zulässige Verlustleistung der Zenerdioden bestimmt. Bei Anwendung der Spannungsbegrenzersohaltung in Verbindung mit Konstantstromgeräten, die einen niedrigen Innenwiderstand aufweisen, sind zusätzliche Massnahmen erforderlich, um die Reihenschaltung aus Zenerdioden vor Überlastung zu schützen.



   Konstantstromspeisegeräte mit niedrigem Innenwiderstand sind durch Verwendung einer Regelstrecke mit   einem    Regelglied, das in Abhängigkeit vom Ausgangsstrom über eine Messschaltung und einen   RPegel-    umsetzer gesteuert ist, elektronisch geregelt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neben einer hohen Regelgenauigkeit des Ausgangsstromes, die durch geregelte Konstantstromgeräte gewährleistet ist, auch noch eine hohe Konstanz der in seinem Absolutwert hoch gewählten, maximal zulässigen Ausgangsspannung (z. B.



  650 V) zu erzielen, wobei der Maximalwert der Ausgangsspannung auch kurzzeitig nicht überschritten werden soll.



   Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe unter Ausnutzung der in Konstantstromspeisegeräten mit niedrigem Innenwiderstand vorhandenen Regelschaltung mit nur geringem Mehraufwand dadurch gelöst, dass die Spannungsbegrenzerschaltung in Reiche mit einem Widerstand an den Ausgang des Konstantstromgerätes mit Regelumsetzer angeschaltet ist, und dass der in Abhängigkeit vom Zenerdiodenstrom der Spannungsbegrenzerschaltung am Widerstand enstehende Spannungsabfall unter Zwischenschaltung einer Transistorstufe den Regelumsetzer des Konstantstromgerätes so beeinflusst, dass mit steigendem Zenerdiodenstrom die Ausgangsleistung des Konstantstromgerätes verringert wird.



   Gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Steuerung der Transistorstufe und die Beeinflussung des Regelumsetzers dadurch, dass die Basis-Emittersrecke des Transistors in Reihe mit einer Zenerdiode dem vom Zenerdiodenstrom durchflossenen Widerstand, und die Emitter-Kollektorstrecke des Transistors den Eingangs klemmen des   Regelumsetzers    parallelgeschaltet ist.



   Bei dieser Weiterbildung wirkt   die    Zenerdiode im Steuerkreis des Transistors als Ansprechschwelle. Damit der Transistor im   Stromregeibereich    des Konstantstromgerätes sicher gesperrt ist, liefert die Zenerdiode eine den Transistor sperrende Spannung, solange der Spannungsabfall am Widerstand den Wert der Zenerspannung nicht erreicht hat.  



   Ein Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung wird anhand der Figur näher beschrieben.



   In der Figur sind nur die für Idas Verständnis der Schalung erforderlichen Schaltungsteile dargestellt.



   Ausser der Gleichspannungsquelle mit der Spannung   U1    sind die Regelstrecke S mit einem elektronischen Stellglied, die Messschaltung M, der Regelumsetzer R und der Taktgeber T Schaltungsteile des Konstantstromspeisegerätes. Am Ausgang der Regelstrecke liegt über den Widerstand RO eine Spannungsbegrenzerschaltung, bestehend aus den Zenerdioden   Zl    bis Zn, ZT, den Transistoren T3, T4 und den Widerständen R1, RT an der Ausgangsspannung U2. Die Messschaltung M   arbei-    tet in Abhängigkeit vom Spannungsabfall am Strommesswiderstand   SJ    auf den Eingang K1, K2   des    Regelumsetzers R.

  Die   IIiifsschaltung,    die die Anwendung der Spannungsbegrenzerschaltung auch in Verbindung mit Konstantstromgeräten mit niedrigem Innenwiderstand ermöglicht, besteht aus dem Widerstand RO, dem Transistor   Tn    und der Zenerdiode   Zn.    Der Transisor wirkt als steuerbarer Widerstand, der den Eingang des Regelumsetzers R abschliesst. Der Steuerkreis ist so ausgebildet, dass die Zenerdiode und die Basis-Emitterstrecke des Transistors dem Widerstand RO parallel geschaltet sind. Die Zenerdiode liegt für die am Widerstand abfallende Spannung in Sperrichtung. Solange die Spannung am Widerstand unterhalb der Zenerspannung bleibt, ist der Transistor gesperrt, so dass   Ider    Konstantstromregelbereich nicht beeinträchtigt ist. 

  Mittels der durch die einfache Hilfsschaltung erweiterten Spannungsbegrenzerschaltung wird die Stromregelung bei abnehmender Last in einer   Spannungsregelung    mit vermindertem Ausgangsstrom überführt. Eine   Über-    lastung der Zenerdiodenkette bei Entlastung des Geräteausgangs kann daher nicht mehr auftreten.

Claims

PATENTANSPRUCH

Konstantstromgerät mit einer Schaltung zur Begrenzung hoher Gleichspannungen unter Verwendung von in Reihe geschalteten, in Sperrichtung gepolten, parallel zum Ausgang des Konstantstromgerätes angeordneten Zenerdioden, von denen wenigstens eine durch einen in Abhängigkeit von Spannungserhöhungen an den Zenerdioden elektronisch gesteuerten Nebenschluss, bestehend aus der Kollektor-Emitterstrecke eines vom Sperrzustand in den leitenden Zustand übergehenden Transistors, überbrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsbegrenzerschaltung in Reihe mit einem Widerstand an den Ausgang des Konstantstromgerätes mit Regelumsetzer angeschaltet ist,

und dass der in Abhängigkeit vom Zenerdiodenstrom der Spannungsbegrenzungsschaltung am Widerstand entstehende Spannungsabfall unter Zwischenschaltung einer Transistorstufe den Regelumsetzer des Konstantstromgerätes so beeinflusst, dass mit steigendem Zenerdiodenstrom die Ausgangsleistung des Konstantstromgerätes verringert wird.

UNTERANSPRUCH Konstantstromgerät mit Spannungsbegrenzerschaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis-Emitterstrecke des Transistors (Tu) in Reihe mit einer Zenerdiode (Z) dem vom Zenerdiodenstrom durchflossenen Widerstand und die Emitter-Kollektorstrecke des Transistors (Tu) den Eingangsklemmen (K1, K2) des Regelumsetzers (R) parallelgeschaltet ist.