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DE1266362B - Schaltungsanordnung zum UEberlastungsschutz eines geregelten Netzgeraetes - Google Patents

Schaltungsanordnung zum UEberlastungsschutz eines geregelten Netzgeraetes

Info

Publication number
DE1266362B
DE1266362B DE1965S0097356 DES0097356A DE1266362B DE 1266362 B DE1266362 B DE 1266362B DE 1965S0097356 DE1965S0097356 DE 1965S0097356 DE S0097356 A DES0097356 A DE S0097356A DE 1266362 B DE1266362 B DE 1266362B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
power supply
electronic switch
transistor
circuit arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1965S0097356
Other languages
English (en)
Inventor
Manfred Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DE1965S0097356 priority Critical patent/DE1266362B/de
Priority to CH407266A priority patent/CH462260A/de
Priority to AT276166A priority patent/AT257730B/de
Priority to JP3418766A priority patent/JPS4523464B1/ja
Publication of DE1266362B publication Critical patent/DE1266362B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic 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
    • G05F1/10Regulating voltage or current 
    • G05F1/46Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
    • G05F1/56Regulating 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
    • G05F1/565Regulating 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 sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
    • G05F1/569Regulating 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 sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection
    • G05F1/573Regulating 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 sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection with overcurrent detector

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Description

  • Schaltungsanordnung zum überlas#un-sschutz eines geregelten, Netzgerätes Es sind geregelte Netzgeräte mit überlastungsschutz bekanntgeworden, bei denen man den Strom im Kurzschlußfall mittels einesVorwiderstandes begrenzt, der gleichzeitig den größten Teil der auftretenden Verlustleistung übernimmt. Dabei besteht aber der'Nachteil, daß dieser Vorwiderstand dauernd eingeschaltet ist.
  • Die Verwendung von normalen Schmelzsicherungen ist in diesem Zusammenhang nicht empfehlenswert, da sie infolge ihrer Trägheit zum schnellen Schutz des Gerätes nicht ausreichen.
  • Es ist ferner bekannt, den maximalen Strom nach dem Prinzip der Stromregelung auf einen konstanten, unschädlichen Wert zu begrenzen. Im Kurzschlußfall wird dann bei maximalem Strom die Ausgangsspannung Null. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß bei mit Transistoren bestückten Netzgeräten üblicherweise im Längszweig ein oder mehrere Transistoren angeordnet sind, deren Verlustleistung bei einer derartigen Schutzschaltung erhebliche Werte annehmen kann.
  • Außerdem ist bereits in »Siemens-Halbleiter, Schaltbeispiele«, Ausgabe April 1960, beschrieben, mittels einer bistabilen Multivibratorschaltung bei überlastung das Netzgerät abzuschalten. Der Nachteil bekannter Anordnungen dieser Art besteht darin, daß die Wiedereinschaltung des Netzgerätes nach Beseitigung der überlastung die Betätigung einer zusätzlichen Rückstelltaste erfordert.
  • Schließlich ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 186 542 eine Schaltung zum überwachen von Gleichspannungen bekannt, welche einen Oszillator enthält, der zu schwingen beginnt, wenn die Gleichspannung einen bestimmten Schwellwert überschreitet. Da der Oszillator im schwingenden Zustand mehr Strom aus der Versorgungsspannungsquelle aufnimmt als im nicht schwingenden Zustand, 'kann der aufgenommene Strom als Maß dafür dienen, ob die Gleichspannung den Schwellwert überschritten hat. Steigt die Gleichspannung weiter an, #,o wird der Oszillatortransistor gesättigt und die Schwingungen reißen ab. Eine derartige Schaltung könnte als überlastungsschutz- in einem Netzgerät verwendet werden, jedoch wiese auch sie den Nachteil auf, daß zum Wiedereinschalten des Netzgerätes eine Rückstelltaste betätigt werden müßte.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum überlastungsschutz eines geregelten Netzgerätes anzugeben, die durch Ab- schalten des Netzgerätes wirkt, also keine erhöhte Beanspruchung der Schaltungselemente des Netzgerätes bei überlastungen verursacht, aber auf der anderen Seite auch nicht den Nachteil der bekannten, mit Ab- schalten des Netzgerätes arbeitenden Schutzanordnungen aufweist, also automatisch die Abschaltung des Netzgerätes wieder aufhebt. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 ausgegebene Erfindung gelöst.
  • Das bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung angewendete Prinzip besteht also darin, daß als Kriterium für das Abschalten des Netzglerätes bei drohender überlastung der Abfall der geregelten Ausgangsspannung des Gerätes Verwendung findet, während zum Wiedereinschalten des Netzgerätes nach Beendigung der überlastung der von einer konstanten Spannungsquelle durch den Belastungswiderstand getriebene Strom ausgenutzt wird. Dieser Strom ist unmittelbar ein Maß für die Größe des Belastungswiderstandes, so daß durch ihn nach Beendigung der überlastung ein weiterer, das Netzgerät wieder einschaltender Schalter betätigt werden kann.
  • Dabei wird die zusätzliche konstante Spannung sowohl zur Abschaltung als auch zur Wiedereinschaltung verwendet. Man kann sie bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung spannungsstabilisierender Schaltungselemente, wie Zenerdioden, aus der ungeregelten Eingangsspannung des Netzgerätes gewinnen.
  • Durch die beschriebene Schaltungsanordnung ist ein Schutz für geregelte Netzgeräte gegen überlastung geschaffen, der mit Sicherheit innerhalb sehr kurzer Zeit anspricht und automatisch eine Wiedereinschaltung des Gerätes bewirkt, sobald die Belastung auf einen durch geeignete Dimensionierung der Schaltungselemente vorbestimmbären, unkritischen Wert gesunken ist.
  • Zweckmäßigerweise sind zum Abgriff der Steuerspannung für den ersten elektronischen Schalter, also für den die Abschaltung bewirkenden Schalter, in eine Verbindungsleitung zwischen Ausgang des Netzgerätes und Quelle der Vergleichsspannung Gleichrichter in erforderlicher Anzahl und in solcher Polung geschaltet, daß sie nur dann einen Strom führen, wenn die geregelte Ausgangsspannung des Netzgerätes kleiner als die Vergleichsspannung geworden ist. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Abschaltung nur dann erfolgt, wenn die Ausgangsspannung unter einen durch die gewählte Größe der Vergleichsspannung gegebenen Wert gesunken ist.
  • Man wird den ersten elektronischen Schalter aus zwei Transistoren aufbauen, nämlich einem den eigentlichen Schalter bildenden ersten Transistor und einem diesen steuernden zweiten Transistor. Dem letztgenannten Transistor wird die abgegriffene Steuerspannung im ihn bei drohender überlastung des Netzgerätes schließenden Sinn zugeführt, und der Steuerelektrode des ersten Transistors wird das Potential an einem Arbeitswiderstand des zweiten Transistors zugeführL Im einzelnen kann eine entsprechende Schaltung so aussehen, daß die obenerwähnten Gleichrichter zum Abgriff der Steuerspannung zwischen Emitter und Basis des zweiten Transistors dieses ersten Schalters liegen und der erste Transistor desselben mit Basis und Emitter die Spannung an einem Kollektorwiderstand des zweiten Transistors abgreift. Nur in dem Fall, daß der zweite Transistor leitet, steht an dem erwähnten Kollektorwiderstand eine den Schalttransistor betätigende Spannung. Dies ist nur dann der Fall, wenn die geregelte Ausgangsspannung, des Netzgerätes kleiner als die Vergleichsspannung geworden ist, also eine überlastung des Netzgerätes droht, Der erste elektronische Schalter kann nun in der Weise eine Abschaltung des Netzgerätes bewirken, daß er bei seiner Betätigung die Stellgröße des Regelkreises des Netzgerätes unterdrückt. Hierdurch wird bei mit Transistoren bestückten Netzgeräten der Längstransistor hochohmig, so daß das Gerät abgeschaltet ist.
  • Dem zweiten elektronischen Schalter liegt nun die entgegengesetzte g Aufgabe zugrunde, nämlich das Netzgerät nach Abklingen der überlastung auf einen unkritischen Wert wieder einzuschalten. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung geschieht dies in der Weise, aß der zweite elektronische Schalter bei seiner Betätigung die Wirkung der Steuerspannung des ersten elektronischen Schalters auf diesen aufhebt. Man kann dies schaltungstechnisch dadurch erreichen, daß der zweite elektronische Schalter bei seiner Betätigung, d. h. sobald die Belastung des Netzgerätes wieder einen zulässigen Wert angenommen hat, den Arbeitswiderstand des zweiten Transistors des ersten elektronischen Schalters kurzschließt. Da ' wie oben bemerkt, die Spannung an diesem Arbeitswiderstand die unmittelbare Betätigungsspannung für den den eigentlichen Schalter darstellenden ersten Transistors des ersten Schalters ist, bedeutet das Kurzschließen dieses Arbeitswiderstandes, daß der erste Transistor des ersten Schalters wieder in seinen Ruhezustand zurückkehrt. Zu diesem Zweck kann der zweite elektronische Schalter einen mit seiner Emitter-Kollekor-Strecke parallel zum Arbeitswiderstand des zweiten Transistors des ersten elektronischen Schalters liegenden Transistor enthalten.
  • Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird also praktisch das von dem die Steuerung bewirkenden zweiten Transistor des ersten Schalters abgegebene Steuersignal durch den Kurzschluß seines Arbeitswiderstandes beseitigt.
  • Im folgenden sollen noch weitere Einzelheiten bezüglich der Wirkungsweise und Ausgestaltung' des zweiten Schalters angegeben werden. Es ist zweckmäßig, zum Abgriff der Steuerspannung für den zweiten elektronischen Schalter in Reihe mit den Gleichrichtern, die zum Abgriff der Steuerspannung für den ersten elektronischen Schalter dienen, einen Widerstand solcher Dimensionierung zu legen, daß nach Verringerung der Belastung auf den zulässigen Wert die Steuerspannung den zur Betätigung des zweiten Schalters erforderlichen Wert besitzt. Durch Änderung des Widerstandswertes dieses zum Abgriff der Steuerspannung des zweiten Schalters dienenden Widerstandes ist es also möglich, den Ansprech-, wert dieses zweiten Schalters zu verändern, d. h. verschiedene zulässige Belastungen einzustellen, bei denen die Wiedereinschaltung des Netzgerätes erfolgen soll.
  • Da man den Ansprechwert des zweiten Schalters unabhängig von demjenigen des ersten Schalters wählen kann, ist es zweckmäßig, zusätzliche Schaltungsmittel dem zweiten elektronischen Schalter zuzuordnen, die sicherstellen, daß während des Abschaltvorganges des Netzgerätes nicht durch den zweiten Schalter ein erneutes Einschalten des Gerätes erfolgt. Zweckmäßigerweise werden diese Schaltun-Smittel von der geregelten Ausgangsspannung des Netzgerätes gesteuert. Sie enthalten beispielsweise eine parallel zum Steuereingang des zweiten elektronischen Schalters geschaltete Vierschichtdiode, die bei endlicher geregelter Ausgangsspannung niederohmig, bei verschwindender Ausgangsspannung hochohmig gesteuert ist. Diese Eigenschaften der Vierschichtdiode drücken sich in ihrer später an Hand F i g. 5 zu erläuternden Kennlinie aus. Solange das Netzgerät eine geregelte Ausgangsspannung endlichen Wertes abgibt, ist die Vierschichtdiode niederohmig, so daß der Eingang des zweiten elektronischen Schalters durch sie kurzgeschlossen und eine Betätigung desselben, d. h. das Wiedereinschalten des Netzgerätes, unterbunden ist, während bei verschwindender Ausgangsspannung, d. h. bei abaeschaltetem Netzgerät, die Vierschichtdiode einen hohen Widerstand darstellt und das Steuersignal an den Eingang des zweiten elektroaischen Schalters gelangen kann.
  • Man kann zu diesem Zweck aber auch eine parallel zum Steuereingang des zweiten Schalters geschaltete, beispielsweise bistabile Kippstufe verwenden, die bei endlicher Ausgangsspannung wiederum den Eingang dieses Schalters kurzschließt, bei verschwindender Ausgangsspannung, also im abgeschalteten Zustand des Netzgerätes, dagegen einen hochohmigen Widerstand darstellt.
  • Damit die Schutzschaltung nicht bei impulsartigen, d. h. kurzzeitigen Überlastungen des Netzgerätes anspricht, die dieses ohne weiteres aushält, sind zweckmäßigerweise dem ersten elektronischen Schalter Kondensatoren zum Verhindern seiner Betätigung bei Impulsbelastung zugeordnet.
  • Zeitkonstantenglieder können ferner vorgesehen sein, die die Freigabe des zweiten elektronischen Schalters bis nach Beendigung des Alyschaltvorganges verzögern.
  • Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Figuren erläutert. Dabei stellen die F i g. 1 und 2 die Kennlinien bekannter Netzgeräte dar, während in F i g. 3 der als erster Schalter bezeichnete und in F i g. 4 der als zweiter Schalter bezeichnete Teil der erfindungsgemäßcn Schaltungsanordnung, jeweils zusammen mit den zur Erzeugung der Steuerspannungen erforderlichen Schaltungselementen, wiedergegeben ist; F i g. 5 zeigt die Kennlinie einer Vierschichtdiode, die zur Verhinderung des Ansprechens des zweiten Schalters vor dem Zeitpunkt dient, in dem die Belastung des Netzgerätes wieder auf einen zulässigen Wert gesunken ist; F i g. 6 schließlich zeigt die gesamte erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum überlastungsschutz eines geregelten Netzgerätes einschließlich einer schematischen Darstellung des Netzgerätes selbst.
  • Die F i g. 1 und 2 gegen die Spannungs-Strom-Kennlinie bekannter Netzgeräte wieder. Man erkennt, daß die geregelte Ausgangsspannung Ul innerhalb eines relativ großen Bereiches des Stromes I konstant gehalten ist. Erst oberhalb eines Stromwertes 1 ..... sinkt die Ausgangsspannung, und zwar im Fall der Fig. 1 relativ langsam, dagegen im Fall der für ein Netzgerät mit dem Innenwiderstand Null und Mitteln zur Strombegrenzung geltenden F i g. 2 fast sofort auf den Wert Null. Bei der erfindungsgemäßen Schutzschaltung wird nun derjenige Abfall der Spannung U 1 um den Wert AU 1 zur Gewinnung eines Auslösekriteriums für die Schutzschaltung verwendet, der bei einer bestimmten Belastung des Netzgerätes auftritt. Diese Belastung braucht noch nicht notwendigerweise eine kritische Belastung, d. h. eine überlastung, darzustellen, kann jedoch bereits so hoch sein, daß eine weitere Erhöhung der Belastung zu der Gefahr der Zerstörung von Schaltungselementen, insbesondere Halbleiterelementen, wie Transistoren, in dem Netzgerät führen kann.
  • In F i g. 3, die den zum Abschalten des Netzgerätes bei überlastungsgefahr dienenden ersten elektronischen Schalter wiedergibt, ist, wie auch in den weiteren Figuren, das eigentliche Netzgerät mit N bezeichnet. Es ist hier im einzelnen nicht dargestellt, da entsprechende Netzgeräte an sich dem Fachmann bekannt sind. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf den Schutz transistorisierter Netzgeräte, da Transistoren bekanntlich besonders empfindlich gegen überlastung sind.
  • Dieser erste elektronische Schalter enthält zwei Transistoren, von denen der Transistor Tl die eigentliche Schaltfunktion ausübt, während der zweite Transistor T2 den steuernden Transistor bildet. Die Basis-Emitter-Strecke des Transistors T2 ist an den durch eine Diode gebildeten Gleichrichter D 1 angeschaltet, greift also die Spannung an diesem Gleichrichter ab. Verständlicherweise können auch andere gleichgerichtete Elemente bzw. mehrere Elemente dieser Art, wie in F i g. 6, Verwendung finden.
  • Dieser Gleichrichter D 1 liegt in der Verbindung zwischen dem die geregelte Ausgangsspannung Ul abgebenden Ausgang des Netzgerätes N einerseits und der Quelle für die Vergleichsspannung U2 andererseits. Die Quelle für die konstante Gleichspannung U2 kann durch irgendeine zusätzliche Spannungsquelle gebildet sein; diese Spannung kann aber auch, wie im Fall des Ausführungsbeispiels der F i g. 6, unter Verwendung stabilisierender Schaltungselemente, wie Zenerdioden, aus der zu stabilisierenden Spannung am Eingang des Netzgerätes N gewonnen sein.
  • Wie F i g. 3 erkennen läßt, steht an dem Widerstand R 1, dessen Funktion noch zu erläutern ist, und dem Gleichrichter D 1 die aus der Vergleichsspannung U2 einerseits und der an dem Belastungswiderstand RL stehenden geregelten Ausgangsspannung U 1 andererseits gebildete Differenzspannung. Im normalen Betriebsfall, d. h. sofern keine überlastung des Netzgerätes N vorliegt, ist der Belastungswiderstand RL so groß, d. h. die Belastung so klein, daß die Spannung Ul innerhalb des Bereichs konstanter Spannung gemäß den F ig. 1 und 2 liegt. Dann ist die Spannung Ul infolge entsprechender Wahl der Vergleichsspannung U2 größer als die Vergleichsspannung, so daß die Diode D 1 stromlos ist. Sobald aber infolge ein-er vergrößerten Belastung des Netzgerätes N ein Spannungsabfall A U 1 auftritt, der so groß ist, daß die Spannung Ul kleiner wird als die Vergleichsspannung, kann ein Strom durch den Gleichrichter D 1, den Widerstand R 1 und den Lastwiderstand RL fließen, der an dem Gleichrichter D 1 einen von dessen Durchlaßwiderstand abhängigen Spannungsabfall erzeugt. Dieser Spannungsabfall wird den Steuerelektroden des Transistors T2, in diesem Ausführungsbeispiel der Basis und dem Emitter, zugeführt, so daß nunmehr eine den Transistor T2 leitend machende Steuerspannung vorliegt. Das hat zur Folge, daß dieser Transistor einen Kollektorstrom durch die beiden Arbeitswiderstände R 2 und R 3 in seinem Kollektorkreis fließen läßt, d. h. das Potential des mit der Basis des den eigentlichen Schalter darstellenden Transistors Tl verbundenen# Punktes A zum Steigen bringt. Es wird also durch den eigentlichen Schalttransistor Tl die Spannung am Widerstand R 3 abgegriffen. Das Potential des Punktes A war während des nichtleitenden Zustandes des zweiten Transistors T2 Null. Beim Vorliegen eines derartigen Steuerpotentials im Punkt A wird nunmehr auch der Transistor T 1 leitend, so daß er bei geeigneter Verbindung seines Kollektors mit Teilen des Netzgerätes N dieses abschalten kann. 1-Iierüber wird bei der Erläuterung des Ausführungsbeispiels nach E i g. 6 noch zu sprechen sein.
  • Man erkennt in der Schaltung nach F i g. 3 ferner den Kondensator Cl. Er dient dazu, ein Ansprechen des ersten elektronischen Schalters, d. h. das Leitendwerden des Transistors T1, zu verhindern, wenn eine überlastung lediglich impulsweise auftritt. Dabei wird also die Speichereigenschaft des Kondensators ausgenutzt.
  • Im folgenden soll nun der in F i g. 4 beispielsweise dargestellte zweite elektronische Schalter, der zum Wiedereinschalten des Netzgerätes N bei einem zulässigen Wert der Belastung RL dient, beschrieben werden. Es sei hier eingeschoben, daß in allen Schaltungen die Belastung RL des Netzgerätes N nicht im einzelnen dargestellt ist, da diese Belastung verständlicherweise je nach der Art der gespeisten elektrischen Geräte unterschiedlich aussieht.
  • Auch dieser zweite elektronische Schalter ist in diesem Ausführungsbeispiel transistorisiert aufgebaut. Der Transistor T3 wird über die Widerstände R 1, R 4 sowie die VierschichtdiodeD2 von der Vergleichsspannung U2 gespeist. Als Kriterium für die Betätigung des zweiten Schalters dient nicht, wie beim ersten Schalter, der Wert der geregelten Ausgangsspannung UI des Netzgerätes N, da diese Spannung jetzt abgeschaltet ist, sondern die Größe des Stromes durch den Belastungswiderstand RL. Dieser Strom ist um so größer, je größer die Belastung ist, und umgekehrt, stellt daher unmittelbar ein Maß für die Belastung des Netzgerätes N dar. Dieser Strom wird mittels des WiderstandesR1 so definiert, daß bei zulässiger Belastung die erforderliche Steuerspannung für den zweiten elektronischen Schalter erreicht wird.
  • Wie bereits bemerkt, ist die die Steuerelektrode darstellende Basis des Transistors T3 über den aus dem Widerstand R 4 und der Vierschichtdiode D 2 gebildeten Spannungsteiler an die Spannung am Widerstand Rl angeschlossen. Dieser Spannungsteiler hat die ' Aufgabe, das Ansprechen des zweiten elektronischen Schalters während des normalen Betriebes zu verhindern. Diese Eigenschaft verleiht dem Spannungsteiler die in F i g. 5 wiedergegebene Kennlinie einer Vierschichtdiode. Bei normaler Belastung des Netzgerätes ist die von ihm abgegebene geregelte Spannung Ul größer als die in dem Diagramm der F i g. 5 angegebene Spannung U#. Demgemäß ist die Vierschichtdiode bei diesem Betriebsfall sehr niederohmig und schließt daher den Eingang des Transistors T3 kurz, so daß an diesen kein den Transistor betätigendes Steuersignal gelangen kann. Die dann an ihr abfallende Spannung U,#'reicht zum Durchsteuern des Transistors T3 nicht aus. Anders ist es aber in dem Fall, in dem die geregelte Ausgangsspannung Ul des Netzgerätes N infolge Wirksamwerdens des in F i g. 3 dargestellten ersten elektronischen Schalters verschwindet. Jetzt ist die Diode D 2 sehr hochohmig geworden, so daß das Steuersignal an der Basis des Transistors T3 nicht kurzgeschlossen wird und der Transistor wirksam werden kann, Dieser Transistor bewirkt, wie später an Hand F i g. 6 im einzelnen erläutert wird, ein. Unwirks-,mwerden des dem ersten Transistor T 1 in dem ersten elektronischen Schalter zugeführten Stenersignals.
  • Es muß sichergestellt werden, daß ein Ansprechen des zweiten elektronischen Schalters (F i g. 4) auch während des Abschaltens des Netzgerätes N nicht auftritt. Zu diesem Zweck ist dem Transistor T3 das aus dem Widerstand R 5 und dem Kondensator C 2 gebildete Zeitkonstantenglied zugeordnet, das ein unerwünscht rasches Ansprechen dieses Transistors verhindert.
  • F i g. 6 gibt ein übcrsichtsschaltbild für ein mit der erfindungsgemäßen Schutzschaltung versehenes Netzt-erät N wieder. Die zu regelnde Spannung ist im linken Teil des Schaltbildes mit U bezeichnet; das Netzge,rät N, dessen Aufbau an sich bekannt sein dürfte, gibt an seinen Ausgang#klemmen die geregelte Ausgang spannung Ul ab.
  • Die einzelnen Schaltungselemente der Schutzschaltung , S sind mit denselben Bezugszeichen wie in den vorhergeganorenen Schaltungen versehen.
  • Man erkennt, daß die Vergleichsspannung U2 in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung nicht einer zusätzlichen Spannungsquelle entnommen, sondern aus der ungeregelten Eingangsspannung U des Netzgerätes N unter Verwendung der Zenerdiode D 3 und des Transistors T7 zur Stabilisierung abgeleitet ist. Sobald die Differenzspannung aus Vergleichsspannung U2 und geregelter Ausgangsspannung UI einen solchen Wert und eine solche Polarität besitzt, daß der erste Schalter anspricht, d. h. der Transistor TI leitend wi.rd, bewirkt dieser einen Kurzschluß der Kollektor-Emitter-Strecke des die Stellgröße de,# Regelkreises des Netzgerätes N liefernden Transistors T6. Dies hat zur Folge, daß der Längstransistor T4 im Netzgerät hochohmig und damit das Netzgerät abgeschaltet wird.
  • Der Transistor T3 des zweiten elektronischen Schalters, der eine Aufhebung der Abschaltung des Netzgerätes N dann bewirken soll, wenn die Belastunc, auf einen erträglichen Wert gesunken ist, ist mit seinem durch den Kollektor gebildeten Ausgang mit dem Punkt A verbunden, an dem das Betäti,-imospotential für den den eigentlichen Schalter darstellenden ersten Transistor Tl des ersten elektronischen Schalters abgegriffen wird. Das bedeutet, daß, sobald die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T3, leitend wird, d. h. sobald der zulässige Wert dJ Belastung wieder erreicht ist, das Betätigungsp#ät#ntial für den Transistor Tl kurzgeschlossen und demgemäß der Transistor wieder gesperrt wird. Dam4 wird aber der Kurzschluß für den das Stellglied des Regelkreises des Netzge-rätes N liefernden TransistorT6 aufgehoben, so daß unabhängig von dem Zustand des zweiten Transistors T2 des ersten Schalters das NetzgerätN wieder eingeschaltet wird.
  • T5 ist ein zur Strombegrenzung gemäß der Kennlinie nach Fig. 2 vorgesehener Transistor. Seine Funktion kann auch vom TransistorT1 mit übernommen werden.
  • Der Widerstand R5 bildet zusammen mit dem Kondensator C2 ein Zeitkonstantenglied, desseli: Zeitkonstante größer ist als die Zeitdauer der Ab- schaltung, so daß mit Sicherheit ein Ansprechen des den dritten Transistor T3 enthaltenden zweiten Schalters während der Abs#chaltung des Netzgerätes N vermieden ist.
  • Durch das erfindungsgemäße Prinzip der Heranziehung des Abfalls AU1 der geregelten Ausgangsspannung Ul zum Abschalten des Netzgerätes N und des von der Vergleichsspannung U2 durch die BelastungRL getriebenen Stromes zur Wiederüinschaltung des Netzgerätes ist eine Schutzschaltung geschaffen, die vollautomatisch sowohl den Schatz des Netzgerätes als auch die Wiedereinschaltung vornimmt. Dabei sind irgendwelche Nachteile im Sinn einer zeitlichen Verzögerung des Schutzes oder einer Belastung der Schaltungselemente des züi schützenden Netzgerätes vermieden.
  • Verständlicherweise sind inannigfache Abänderun' gen der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung möglich. So kann beispielsweise die Vierschichtdiode durch eine Isüppschaltung, beispielsweise einen bistabilen Multivibrator, ersetzt werden. Im Prinzip ist es auch möglich, die Schutzschaltung mit Röhren aufzubauen, ohne #daßAcr Erfindungsgedanke verlassen wird.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zum überlastungsschutz eines geregelten Netzgerätes, dessen ge- regelte Ausgangsspannung mit einer konstanten Spannung verglichen wird und das bei Absinkeu seiner Ausgangsspannung unter einen vc>rgegebenen, von der Größe und Polarität der Ausgangsspannung abhängigen Schwellwert abgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Differenz zwischen Ausgangsspannuag (U1) und Vergleichsspannung (U2) abgeleitete Spannung als Steuerspannung für einen ersten elektronischen Schalter (T1, T2) gewonnen wird und daß aus dem nach erfolgter Abschaltung von der Vergleichsspannung (U 2) durch den Belastungswiderstand (RL) des Netzgerätes (N) fließenden, ein Maß für die Belastung des Gerätes darstellenden Strom eine Steuergröße für einen zweiten elektronischen Schalter (T3) gewonnen wird, der bei seiner nach Verringerung der Belastung auf einen zulässigen Wert erfolgenden Betätigung das Netzgerät (N) wieder einschaltet.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsspannung (U2) unter Verwendung spannungsstabilisierender Schaltungselemente, wie Zenerdioden (D3), aus derungeregeltenEingangsspannung(U) des Netzgerätes (N) gewonnen ist. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abgriff der Steuerspannung für den ersten elektronischen Schalter (T1, T2) in eine Verbindungsleitung zwischen Ausgang des Netzgerätes (N) und Quelle der Vergleichsspannung (U 2) Gleichrichter (D 1) in solcher Polung geschaltet sind, daß sie nur dann einen Strom führen, wenn die Ausgangsspannung (U 1) kleiner als die Vergleichsspannung (U2) geworden ist. 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste elektronische Schalter einen den eigentlichen Schalter bildenden ersten Transistor (T1) und einen diesen steuernden zweiten Transistor (T2) enthält, dem die abgegriffene Steuerspannung im ihn bei drohender überlastung des Netzgerätes (N) schließenden Sinn zugeführt wird, und daß der Steuerelektrode des ersten Transistors (T 1) das Potential an einem Arbeitswiderstand (R3) des zweiten Transistors; (T2) zugeführt ist. 5. Schaltungsanordnung , nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichter (D 1) zwischen Emitter und Basis des zweiten Transistors (T2) liegen und der erste Transistor mit Basis und Emitter die Spannung an einem Kollektorwiderstand (R 3) des zweiten Transistors (T2) abgreift. 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste elektronische Schalter (T1, T2) bei seiner Betätigung durch Unterdrückung der Stellgröße des Regelkreises des Netzgerätes (N) dessen Ab- schaltung bewirkt. 7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektronische Schalter (T3) bei seiner Betätigung die Wirkung der Steuerspannung des ersten elektronischen Schalters (T1, T2) auf diesen aufhebt. 8. Schaltungsanordnung nach einem der Anspräche 4 bis 6 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektronische Schalter (T3) bei seiner Betätigung den Arbeitswiderstand (R3) des zweiten Transistors (T2) des ersten elektronischen Schalters (T1, T2) kurzschließt. 9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektronische Schalter einen mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke parallel zum Arbeitswiderstand(R3) des zweiten Transistors (T2) des ersten elektronischen Schalters (T1, T2) liegenden Transistor (T 3) enthält. 10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abgriff der Steuerspannung für den zweiten elektronischen Schalter (T3) in Reihe mit den Gleichrichtern (D 1) ein Widerstand (R 1) solcher Dimensionierung liegt, daß nach Verringerung der Belastung (RL) auf den zulässigen Wert die Steuerspannung den zur Betätigung des zweiten Schalters (T3) erforderlichen Wert besitzt. 11. Schaltungsanordnung nach einem der An- sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten elektronischen Schalter (T3) Schaltungsmittel (D 2) zugeordnet sind, die, gesteuert von der Ausgangsspannung (U1) des Netzgerätes (N), diesen Schalter (T3) erst nach Ab- schaltung des Netzgerätes (N) durch den ersten Schalter (T1, T2) zur Betätigung freigeben. 12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsmittel eine parallel zum Steuereingang des zweiten elektronischen Schalters (T3) geschaltete Vierschichtdiode (D2) enthalten, die bei endlicher geregelter Ausgangsspannung (U 1) niederohmig, bei verschwindender Ausgangsspannung (U1) hochohmig gesteuert ist. 13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsmittel eine parallel zum Steuereingang des zweiten elektronischen Schalters (T3) geschaltete Kippstufe enthalten, die bei endlicher Ausgangsspannung (U1) den Eingang dieses Schalters (T3) kurzschließt. 14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Zeitkonstantenglieder (C 2, R 5) vorgesehen sind, die die Freigabe des zweiten elektronischen Schalters (T3) bis nach Beendigung des Abschaltvorganges verzögern. 15. Schaltu#ngsanordnung nach einem der Anspräche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der erste elektronische Schalter (T1, T2) Kondensatoren (C1) zur Verhinderung seiner Betätigung bei Impulsbelastung enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1173 957, 1186542.
DE1965S0097356 1965-05-28 1965-05-28 Schaltungsanordnung zum UEberlastungsschutz eines geregelten Netzgeraetes Pending DE1266362B (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1965S0097356 DE1266362B (de) 1965-05-28 1965-05-28 Schaltungsanordnung zum UEberlastungsschutz eines geregelten Netzgeraetes
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2629497A1 (de) * 1976-06-30 1978-01-05 Siemens Ag Schutzschaltung zur verhinderung von ueberlastungszustaenden bei leistungsverstaerkern
DE3340010A1 (de) * 1982-11-04 1984-05-10 S K M, S.A., 93240 Stains Verfahren zur hochspannungsversorgung und vorrichtung zu dessen durchfuehrung

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1588798B1 (de) * 1967-11-02 1972-02-03 Siemens Ag Ueberwachungseinrichtung fuer elektronische gleichspannungs regelgeraete
DE2329330C3 (de) * 1973-01-22 1982-09-09 Kabushiki Kaisha Yokowo Seisakusho, Tokyo Schaltungsanordnung zur Stromversorgung einer Automatikantenne beim Einschalten eines batteriegespeisten Autoradios

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1173957B (de) * 1961-07-01 1964-07-16 Elektronische Rechenmasch Ind Parallel geschaltete Regelroehren enthaltende Schaltung zur Spannungsregelung
DE1186542B (de) * 1958-12-02 1965-02-04 Philips Nv Gleichspannungs-UEberwachungsschaltung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1186542B (de) * 1958-12-02 1965-02-04 Philips Nv Gleichspannungs-UEberwachungsschaltung
DE1173957B (de) * 1961-07-01 1964-07-16 Elektronische Rechenmasch Ind Parallel geschaltete Regelroehren enthaltende Schaltung zur Spannungsregelung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2629497A1 (de) * 1976-06-30 1978-01-05 Siemens Ag Schutzschaltung zur verhinderung von ueberlastungszustaenden bei leistungsverstaerkern
DE3340010A1 (de) * 1982-11-04 1984-05-10 S K M, S.A., 93240 Stains Verfahren zur hochspannungsversorgung und vorrichtung zu dessen durchfuehrung

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