DE1438231A1

DE1438231A1 - Gleichrichter-Steuerschaltung

Info

Publication number: DE1438231A1
Application number: DE19601438231
Authority: DE
Inventors: Healey Robert Joseph
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1959-08-05
Filing date: 1960-07-27
Publication date: 1968-10-24
Also published as: US3116446A; BE593517A; JPS4218699B1; GB956450A; DE1438231B2; FR1270740A

Description

Gleichrichter^Steuerschaltung

Dio Erfindung betrifft Stromversorgungsgeräte und insbesondere Verbesserungen in geregelten Stromversorgungsgeräten« —

Eine Klasse von gereg&ten Stromfeers^Qgungsgeräten ist so ausgebildet, daß sie Strom von einer ungeregLten Wechsel-Stromquelle aufnehmen und einen geregLten Gleichstrom abgeben. Solche Geräte umfassen außer der Regelung auch eine Gleichrichtung und normalerweise enthalten sie ein Thyratron oder ein thyratronähnliches Eelement als Gleichrichtereinrichtung. Diese Gleichrichtereinrichtung kann entweder ein bekanntes gfasgefülltes Thyratron oder der relativ neue I'estkörper-PITPir-Schalter mit drei Klemmen sein, der viele thyratronähnliche Eigenschaften hat. Solche PNPN-Schalter sind von I«M«Mackintosh in Proceedings of the I_eR.E_e, Band 46, Soft ίβ, Seiten Γ229 bis 1235 beschriebene Ihr Einsatz in verschiedenen Schaltungen und insbesondere als Gleichrichter mit variablen Zündwinkeln in gefegüLten Stromversorgungsgeräten ist auch von RoP.Frenzel und F₀W₀ Gutzwiller in ,Electronics, Band 31, Nr*. 13,_: Seiten-.r52-55 und von · I¹*W₀Gutzwiller in Control Engineering, Band 6, Nr. 5, Seiten 113-119 beschrieben worden«, \

Der PNPN-Schalter mit drei Klemmen ist eine Halbleitereinrichtung mit vier Zon»en,die elektrische Anschlüsse an beide äußeren (Emitter-)Zonsen und an eine der inneren (Basis-5-Zonen aufweist» Wenn diese PNPN-Schalter mit drei Anschlüssen als gesteuerte Gleichrichter eingesetzt werden, sind sie elektrisch einem G^sthyratron ] äquivaleato Die Zonen mit den elektrischen Anschlüssen werden deshalb als Anode (äußere P-Zone), Kathode (aus-

K-Zone) zeichnet.

wöhnlich die innere P-Zone) be ^ ORIGINAL IHSPECTTED _₂-

Wenn die Anode negativ gegenüber der Kathode ist, zeigt der Gleichrichter einen sehr hohen Widerstand, so d_aß der Stromfluß im Anodenkreis gesperrt ist. Selbst wenn die Anode positiv ist, jedoch nicht genügend hoch, um den Schalter zu durchschlagen und dadurch leitung zu verursachen, sperrt der gesteuerte'Gleichrichter weiterhin den Stromfluß, bis ein geeignetes Zündsignal an den Tor-Kathoden-Kreis gegeben wird. Nachdem der Gleichrichter im leitenden Zustand ist, wird der Anodenstrom durch die äußere Spaltung begrenzt und ist nicht langer der Steuerung durch das Tor unterworfen.

Die Betriebsdauer eines Thyratrons oder eines thyratronähnlichen Festkörper-Gleichrichters und die Einschaltdauer, oder leitfähigkeitszeit sind entsprechend der relativen Größe und Phasenlage der Tor-oder Steuer- und der Betriebs-Spannung oder-Strom veränderliche Da eine Größen-und/oder Phasen-Beziehung dafür sorgen kann, daß das Thyratron oder der thyratronähnliche Halbleiterschalter leitet, ist <$s möglich, entweder eine Größen- oder Phasen-Regelung durchzuführen oder eine von beiden abhängige Regelung. Eine^infache Betrachtungsweise für die Steuerung einer thyratron« ähnlichen Einrichtung arbeitet mit dea sogenannten Zündwinkel, der als Produkt der Winkelf reqaenz der Eingangs spannung des Gerätes und der Einschaltdauer mit Bezug auf die Zeit vom UulL-Durchgang der positiv

definiert isX. .

anwachsenden -EingangsspannuHgv^wenn also diese Steuerung der Einschaltdauer verwirklicht wird, wird der Zündwinkel des Thyratrons

Geregelte Stromversorgungsgeräte mit Thyratrons und insbesondere solche mit PliPF-Schaltern als Gleichrichtereinrichtungen mit automatischer Steuerung des Zündwinkels entsprechend iastspannungsveränderungen sind normalerweise nicht bei allen Zündwinkeln stabile Das ist darauf zurückzuführen, daß in den bisher benutzten Schaltungen eine nichtlineare Beziehung zwischen

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der Ausgangsspannung der Regeleinrichtung und der Spannung besteht, die vom Ausgang der Regelung zurückgekoppelt wird, um den Zündwinkel der Gleichrichter-Elemente zu steuern. Sie sich ergebende Verstärkung in Rückkopplungsweg,(oder in der Rückkopplungsschleife) ist dementsprechend von der Rückkopplungsspannung abhängig. Das hat einen ungünstigen Einfluß auf die Kreisstabilität im besonderen und auf das Betriebsverhalten der Regeleinrichtung im allgemeinen«

Die Erfindung will d eshalb die Stabilität geregelter Stromversorgungsgeräte der oben beschriebenen Art

verbessern· "

Erfindungsgemäß wird deshalb die Steuerung der Regeleinrichtung zu einer linearen Funktion der Ausgangsspannung gemacht, indem der Zündwinkel des Gleichrichterelementes als inverse trigonometrische Funktion des Produkts aus Rückkopplungsspannung und einer Konstanten verändert wird', die durch die Eigenschaften der Rückkopplungsschaltung bestimmt ist· Wenn der Zündwinkel auf diese Weise verändert wird, wird eine lineare Beziehung zwischen der Ausgangsspannung und der Spannung erzielt, die vom Ausgang zurückgekoppelt wird, um den Zündwinkel der Gleichrichterelemente zu steuern· , Die sich daraus ergebende Verstärkung im Rückkopplungsweg ist bei allen Zündwinkeln konstant, so daß sich eine erhöhte Stabilität ergibt.

Torteilhafterweise und insbesondere bei Steuerschaltungen für ΪΝΡΗ-Schalter als gesteuerte Gleichrichter in gereal.ten Stromversorgungsgeräten bewirkt die Steuerschaltung eine Beziehung, bei der der Kosinus des Zündwinkele dee Schalters direkt proportional der Rüokkopplungsspannung gemacht wird.

Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden, ins einzelne gehenden Bschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles, in der ein Prinzipschaltbild einer 809805/0932 -4-

geregelten Stromversorgung dargestellt ist.

In der Zeichnung ist eine Regelschaltung dargestellt, die Wechselstrom aus einer Quelle 10 aufnimmt und gleichgerichteten Strom an eine Belastung U liefert, die sich ändern kann. Der Eingangswechselstrom wird mittels eines geregelten Gleichrichters 12 gleichgerichtet, der aus Gleichrichter-Moden 13 und 14 und gleichrichtenden PNEti-Schaltern 15 und 16 mit je drei Klemmen besteht« Das Filter 17 besteht aus einer Reihendrossel 18 und einem Parallelkondensator 19 und unterdrückt Wechselkomponenten im gleichgerichteten Ausgang. Ein Detektor 20 ist vorgesehen, um Lastspannungs-oder Leitungsepannungs-Sohwankungen festzustellen und ein Gleichstromverstärker 21 verstärkt die Ausgangsspannung des Detektors 20 und legt diese an eine Trigger- und Regel-Schaltung an, die die Einschaltdauer und damit die Ausgangs spannung des gereglten Gleichrichters bestimmt.

Die Wechselstromquelle 10 ist an die Primärwicklung eines Transformators 22 angeschlossen· Ein Anschluß der Sekundärwicklung des Transformators 22 ist gemeinsam an flioden 13 und 23 und PNPN-Schalter 15 angeschlossen und das andere Ende ist in ähnlicher Weise an die Dioden 14 und und den PNPN-Schalter 16 gemeinsam angeschlossen«

Wenn das obere Ende der Sekundärwicklung des Transformators 22 positiv gegenüber dem unteren Ende ist, verläuft ein Stromweg für Strom durch die Belastung 11 von diesem oberen Ende über PNPN-Schalter 15, Last 11, Drossel 18 und Gleichrichterdiode 14 zum unteren Ende der Sekundärwicklung des Transformators· Ein ähnlicher Stromweg mit nur einer möglichen Flußrichtung läuft vom unteren Ende der Sekundä-rwicklung des Transformators 22, wenn diese positiv gegenüber dem oberen Ende ist, über PNPN-Schalter 16, Last 11, Drossel 18 und Gleichrichterdiode 13 zunP oberen Ende der Sekundärwicklung des Transformators.

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Biese beiden Stromwege sind abwechselnd offen, da zunächst ein PlfPlT-Schalter leitet und dann der andere. Me lähigkeit dieser Schalter, zu leiten, wird durch die relativen Größen und Phasenlagen der Spannungen zwischen ihren Anoden und Sathoden und den Strömen durch die Tor-Kathode-Sperrsehicht festgelegt« Dieser letztgenannte Strom wird als Impuls geliefert, der zu einer Zeit auftritt, die durch die Steuerschaltung entsprechend der Ausgangsspannung geliefert wird, 4Le an die Belastung 11 geliefert wird· Biese Schaltung wird vom Detektor 20 gesteuert, der über der Belastung 11 liegt.

Ber Detektor umfaßt einen Transistor 25 sowie einen Bingangs-S,pannung8teiler aus widerständen 26 und 2? und einem Potentiometer 28, die in Reihe geschaltet sind und über den Ausgang des Gleichrichters liegen und parallel zu einem weiteren Spannungsteiler aus einem Widerstand 29 und einer Konstant-Spannungs-PHPJf^Plächendiode 30, die ebenfalls in Reihe geschaltet sind und über dea Gleichrichterausgang liegen« Die Basis des Transistors 25 liegt am Abgriff des Potentiometers 28 und der Emitter liegt an dem Verbindungspunkt von Diode 30 und widerstand 29· Der Eingang des Transistors 25 entsteht also zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors« Da der Emitter an die Konstantspannungsdiode 30 mit Bezug auf den unteren Anschluß des Widerstands 27 angeschlossen ist,- ändert sich der Eingang des Transistors 25 und damit des Detektors 20, direkt proportional der Spannung zwischen Abgriff des Potentiometers 28 und dem unteren Anschluß des Widerstands 27* die sich direkt proportional der Ausgangsspannung des Geleichrichters ändert.

Der Ausgang des Dab-ektors entsteht über Widerstand 31»' der zwischen dem Kollektor des Transistors 25 und einer Stromquelle 32 liegt· Da der Strom durch Transistor 25 sich entsprechend den Gleichriehteraue-

ändert, ändert sich auch

die Spannung über fid erstand 31o Die Spannung über Widerstand 31 steht als Eingangssignal zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 33, der das aktive Element eines. Gleiehstromverstärkers 21 bildet. Der Emitter des !Transistors 33 ist mit der Basis elektrisch über einen Widerstand 34» Stromquelle 32 und Widerstand 31 verbunden» Der Ausgang des GfIeichstromverstärkere 21 steht über einem Widerstand 35* der zwischen dem Kollektor des !Transistors 33 und der Stromquelle 32 liegt·

Der Ausgang des Gleichstromverstärkers 21 steht als Eingang an einer Steuerschaltung 36, die dazu dient, die Einschaltdauer oder den Zündwinkel der PSPF-Schalter 15 und 16 zu steuern· Diese Steuerschaltung umfaßt einen Unijunction-Transistor (Doppelbasis-Diode) 37 und eine Triggersehaltung, die an dessen Emitter angeschlossen ist und aus einem Widerstand 38, einem Kondensator 39 und Dioden 23 und 24 besteht· Der Unijunction-Transistor 37 wird zweckmäßigerweise in dieser Steuerschaltung dazu benutzt, die Stromimpulse zu liefern, die zur Einschaltung der gesteuerten Gleichrichter 15 un4. 16 erforderlich sind« Die so hergestellten Impulse weisen eine steile Impulsfront auf und werden abgegeben, wenn Kondensator 39 in der Triggerschaltung sich über den herabgesetzten Widerstand zwischen Emitter und unterer Basis des Transistors 37 und dem Widerstand zwischen Tor und Kathode der Gleichrichter 15 und 16 entlädt.

Der Widerstand zwischen Emitter und unterer Basis des Unijunction-Transistors 37 fällt, wenn sich der Strom vom Emitter zur unteren Basis erhöht« Dieser Strom vom Emitter zur unteren Basis wächst, wenn die Spannung über Kondensator 39 auf den Spannungswert über der Uni jitnetion-Transistor-Triggersehaltung wächst· Ss existiert ein charakteristischer Punkt beim Unijunction-Transistor 37, wo der Transistor in seinen nega-

tiven Widerstandsbereich eintritt und dann dem Kondensator 39 erlaubt,sich leicht über seine Emitter-unter© Basis-Grenzschicht zu entladen. Der Unijunetion-Tranei-809805/0932 -7- '

stör tritt in diesen negativen Widerstandbereich, ein, wenn die Spannung zwischen s einem Emitter und der unteren Basis (hier etwa die Spannung über Kondensator 39) ein bestimmter Teil der Spannung zwischen der unteren Basis und der oberen Basis wird (hier etwa die Rückkopplungsspannung vom Crleichrichterausgang)» Wenn die Spannung zwischen den beiden Basen des XJnijunction-Tranaistors 37 sich erhöht, (da sifch die Ausgangsspannung erhöht}, muß sich der Kondensator 39 auf eine höhere Spannung aufladen, ehe die Spannung zwischen Emitter und der unteren Basis den Wert annd.imnrt, der erforderlich ist, daß der Unijunction-Tranaristor in dem negativen Widerstandsbereich eintritt und dadurch Kondensator 39 erlaubt, sich zu entladen, sodaß ein Stromimpuls geliefert wird, um entweder Schalter 15 oder Schalter 16 einzuschalten« Da sich der Kondensator 39 auf einen höheren Spannungswert aufladen muß, erhöht sich die Ladezeit und, da die RO-Zeitkonstante der Triggerschaltung konstant bleibt, wird die Einschaltzeit oder der Einschaltzeitpunkt der Schalter 15 und 16 bis zu einem späteren Zeitpunkt in der Periode der Eingangswechselspannung verzögert· Damit werden die Schalter zu einem späteren Zeitpunkt innerhalb der Periode der Eingangswechselspannung leitend, und damit wird der Strommittelwert am Ausgang des Gleichriehtere 12 verringert, d.h. die gleichgerichtete Ausgang»spannung wird dadurch herabgesetzt und geregelt«

Wenn das Potentiometer 28 auf einen festen Wert eingestellt ist, leiten die Transistoren 25 und 33 bei konstantem Stromwerten und derSpannungsabfall über den Widerständen 31» 34 und 35 bleibt konstant« Die Spannung am Punkt c an der oberen Basis des Unijunction-Transistors 37 ist um einen konstanten Betrag positiver „ls die Spannung am Bunkt b an dem Verbindungspunkt der Kathoden der Schalter 15 und 16«

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Wenn der Widerstand vom Emitter zur unteren Basis des Unijunction-Transistors 37 herabgesetzt wird, nährend die Eonstante Spannung,die eben beschrieben wurde, an der oberen Basis liegt, fließt- ein Stromimpuls durch den ^reis Emitter- untere Basis und dann durch die Tor-

K thode-Sperrschichten der beiden PNPH-Schalter 15 und

16· Dieser Stromimpuls zusammen mit dem an die Anoden der Schalter angelegten Wechselstrom liegt die Einschaltzeit der Schiiter fest. Die Triggerschaltung aus den Dioden 23 und 24, Widerstand 38 van Kondensator 39 arbeit et gemeinsam mit Detektor 20, um den Widerstand zwischen Emitter und unterer Basis des Transistors 37 zu steuern« Dieser Widerstand wird herabgesetzt, wenn sich der Kondensator 39 auf einen bestimmten Wert proportional der Spannung zwischen der oberen Basis des Transistors 37 und dem Verbindungspunkt der Kathoden der Schalter 15 und 16 auflädt·

Die Reihenschaltung aus Diode 23, Widerstand 38 und Kondensator 39 ist über die Belastung 11 und die dazu parallelen Stromwege, Drossel 18 und Diode 14 an die Sekundärwicklung des Transformators 22 angeschlossen. In ähnlicher Weise ist die Reihenschaltung aus Diode 24, Widerstand-38 und Kondensator 39 an die Sekundärwicklung des Transformators 22 Über die Belastung 11 und die dazu parallelen Stromwege, Drossel 18 und Diode 13 angc schlossen. Wenn das obere Ende der Sekundärwicklung des Transformators 22 positiv gegenüber dem unteren Ende wird, ist ein Stromweg von dieser jtoeltivfcn Klemme über Diode 23, Widerstand 38, Kondensator 39, Last 11, Drossel 18 und Diode 14 zur unteren Klemme der Sekundärwicklung vorhanden« Dadurch lädt sich der Kondensat)* 39 bis auf den Wert der angelegten Spannung auf· Widerstand 38 unä Kondensator 39 bilden ale ο eine EC-Integrierschaltung über die die Wechselspannung über der Sekundärwicklung des Transformators 22 mittels Diode 23, Last 11, Drossel 18 und Diode 14 gelegt wird.

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Wenn diese angelegte Spannung eine Sinusspannung ist, lädt eich, der Kondensator 39 nach einer Kosinusfunfction auf den. Spitzenwert dieser angelegten Spannung auf. Es besteht eine direkte Beziehung zwischen dem Einschaltzeitpunkt oder dom Zündwinkel der Schalter 15 und 16 und der Zeit, zu der der Kondasator 39 den Wert erreicht, der den Unijunction-Transistor 37 in den Bereich, negativen Widerstandes -versetzt, wodurch ein Stromimpuls hervorgerufen wird, durch den entweder Schalter 15 oder 16 eingeschaltet wird. Dieser Stromimpuls läuft von dem Verbindungepunkt des Widerstandes 33 mit dem Kondensator 39 über die Grenzschicht zwischen Emitter und unterer Basis dee Transistors 37 und die Tor-Kat&ode-Sperrschichten der Schalter 15 und 16 zur anderen Seite des Kondensators 39. Da Kondensator 39 sich nach einer Kostnuskurve auflädt und die Ladezeit durch die Größe der' Basis- Basis-Spannung des Unijunction-Transistors 37 festgelegt ist, macht die direkte Beziehung zwischen der Spannung dieses Kondensators und dem Zündwinkel den Kosinus dee Zündwinkels direkt proportional der Spannung zwischen den beiden Basen des Unijunction-Transistors , die etwa gleich der Eückkopplungsspannung vom Ausgang der Hegeleinrichtung ist*

Die Ausgangsspannung eines Stromversorgungsgerätes mit gesteuerten Festkörper-Thyratrons als Gleichrichter ändert sich direkt mit dem Kosinus des Zündwinkeis· Da erfindungsgemäß der Kosinus des Zündwinkels sich direkt proportional der Büekkopplungsspannung ändert, was durch die oben, beschriebene Steuerschaltung erreicht wird, ändert sich die Ausgangsspannung direkt proportional der Eückkopplungsspannung und die Verstärkung des Eückkopplungsweges(oder der Büekkopplungsschleife) ist konstant, so daß die Hegeleinrichtung für alle Zündwinkel stabil ist»

Wenn äaief obere Ende der Sekundärwicklung des Transformators 22 positiv ist, wie angenommen war, wird Schalter 15 bei Auftretesa des Strompulses durch seine Tor-Kathoden-Sperrschicht leitend. Die Reihenschaltung aus Diode 23, Widerstand 38 und Kondensator 39 wird dann durch den niedrigen 8Q&805/0932 . -10-

Widerstand des jetzt leitenden Schalters 15 kurz geschlossen, wodurch der Kondensator 39 sich auf Spannung Hull entladen kann und damit für den Zeitpunkt vorbereitet ist, zu dem das untere Ende· der Sekundärwicklung des Transformators 22 positiv gegenüber dem oberen Ende der Sekundärwicklung wird, fenn das untere Ende positiv wird, lädt sich der Kondensator 39. über Diode 24, Widerstand 38, Drossel 18* Last 11 und Diode 13 auf_o Wenn der Kondensator 39 sich auf den erforderlichen feil der Basis-Basis-Spannung· des Transistors 37 aufgeladen hat, wird der •Schalter 16 leitend gemacht *

Es ist zu, erwähnen, daß entweder- Schalter 15 oder 16 fast je derzeit leitend sind, nachdem Eingangsspannung von Quelle 10 angelegt ist, obwohl der durch den leitenden Schalter fließende Strom nicht jederzeit durch' die Sekundärwicklung des Transformators 22 fließt· Am Ende jeder Halbwelle der Eingangs spannung, und wenn das andere Ende der Sekundärwicklung des Transformators 22 positiv wird, β&Βϊΐϋ* die in Drpssel 18 in der vorhergehenden Halbwelie gespeicherte Energie aufgrund der Mlterwirkung des Filters 17 durch den- dann leitenden Schalter weiter, bis die Steuerschaltung 36 den Stromimpuls liefert, der den anderen Schalter einschaltet. Es ist diese Wirkung und die Tatsache, daß die Spannung über. Drossel 18 entgegengesetzt und fast gleich.der Lastspannung im Ladekreis des Kondensators 39 ist, wodurch ermöglicht wird, daß die an die Integrierschaltung angelegte Spannung praktisch nur die Wechselspannung über der Sekundärwicklung des Transformators 22 ist«

Die Hegel schaltung bewirkt, daß die Last spannung für Jede feste Einstellung des Potentiometers 28 praktisch konstant gehalten wird. Es soll: angenommen werden, daß sich die -^astspannung wegen einer Erhöhung der Netzspannung oder * einer Verringerung des Laststroms z«B, um einen kleinen Betrag.erhöht·: Die; Basis dgÄ Transilötors 25 wird relativ positiver gegenübre;^· dem Emitter und damit fließt ein höherer iStrpia duäsch Widerstand 31 von der positiven Klemme der-<,4fce3&e 32 in den Kollektor und aus dem Emitter dee Transistors 25? durch die Konstant-Spannungsdiode 50, dur4h Drossel 1{| gugäg g^ffftf$ £urch Diode 13, die Sekun-

därwicklung dee Transformators 22 und den BTPH-Schalter 16 zur negativen Klemme der Quelle 32 oder durch Diode 14,' die Sekundärwicklung des Transformators 22 und PNPN-Schalter 15 zur negativen Klemme der Quelle 32, je nachdem welcher der PNPN-Schalter leitend ist·

■Uer höhere Strom #u*ch lld erstand 31 macht Punkt a relativ weniger positiv gegenüber Punkt b, oder mit anderen Worten, die Basis des Transistors 33 wird relativ weniger positiv gegenüber dem Emitter und damit fließt durch Transistor 33 weniger Strom, und dadurch über Widerstand 35 von der positiven Klemme der Quelle 32 in den Kollektor und aus dem Emitter des Transistors 33 und durch Widerstand 34 zur negativen lüaame der Quelle 32* Dieser verringerte Strom durch Widerstand 35 «acht Punkt c relativ positiver gegenüber Punkt b« Diese positiv erhöhte Spannung zwischen den Punkten c und b tritt zwischen der oberen Basis des Uhijunetion-Transistors 37 und der Verbindung der Kathoden der PHPN-Schalter 15 und 16 auf· Dadurch wird; die Spannung zwischen der unteren und der -oberen !Basis des Transistors 37 größer und deshalb muß sich der Kondensator 39 auf einen höheren Wert aufladen und benötigt mehr Zeit, bis die Spannung über Kondensator J39 groß genug ist, den Widerstand zwischen Emitter unk unterer Basis dee Transistors 37 durchzuschlagen und feinen Stramimpals zu liefern, so daß entweder Schalter 15 oder Schalter 16 in den leitenden Zustand gebracht wird. Der Etnechaltzeitpunkt wird gegenüber dem NuILdurchgang der angelegten Spannung verzögert, d*h· der Zindwinkel wird vergrößert_# Dadurch wird wiederum der Mittelwert des Ausgangsstromfl vom Gleichrichter 12 herabgesetzt und damit die Ausgangsspannung auf den gewttneshten Wert reduziert.

In der negativen Halbwelle der Bingangswechae !.spannung, d.fc· wenn die untere Seite der Sekundärwicklu ig de» Transformators 22 positiv wird, wird der SchaLter 16 leitend und sein Zündwinkel wird von der Steuerschaltung .' ■ .809.8.05/0932 ORIG₁NAL₁^eCTED^2-

gesteuert, um eine regulierte Ausgangsspannung abzugeben.

Wenn die Ausgangsspannung fällt, fällt auch die Büekkopplungsspannung und d r Kondensator 39 braucht sich nur auf einen kleineren Wert aufzuladen, ehe der Zündimpuls durch Unijunction-Transistor 37 zur Einschaltung der Schalter 15 oder 16 geliefert wird. Dabei wird eine kürzere Zeitspanne für die Aufladung des Kondensators auf diesen kleineren Wert benötigt, und deshalb wird auch der Zündwinkel verkleinert. Dadurch ergibt sich ein größerer Mittelwert des gleichgerichteten Ausgangsstroms, da die Schalter während eines längeren Teilst der Periode der Eingangswechs el spannung leiten und dementsprechend wird die Aus gangs spannung auf den gewünschten Wert erhöht«

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Claims

U38231 Patentansprüche

1.) Geregeltes Stroarersorgungβgerät, das Gleichstrom an eineBelastung aus einer Wechselstromquelle liefert, dadurch gekennzeichnet, daß eine thyratronähnliche

Halbleitereinriohtung sirischen die Quelle und die Last

geschaltet ist, die Halbleitereinrichtung eine rariable

Einschalteeit mit Besug auf die Zeit aufweist, su der

der VuIlwert einer positiv wachsenden Spannung von der

Quelle auftritt, sowie einen Z lind winkel, der das Produkt

aus der Einschaltleit und der Hnkelfrequenz der wach- λ senden Spannung ist, Einrichtungen Schwankungen in der

Spannung über der Last feststellen und Einrichtungen,

die auf dies« Feststelleinrichtungen ansprechen» eine trigonometrische Funktion des Zündwinkels der Einrichtung direkt proportional den Schwankungen In der Lastetpannung steuern·

2«) Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafi die Steuereinrichtung eine Integrierschaltung für die Eing_am spannung τοη der Quelle enthält, die aus eine»

Widerstand, eine« Kondensator und einem Terbindungspunkt

swi sehen dem Wideret and und een Kondensator und einer

Schaltung sum Tergleich der relativen Größen τοη der *

Tariablen Spannung τοη de« Detektor besteht» wobei dl·

Tergleicfcsschaltung einen Streeimpuls liefert, um dl·

liarichtungen entsprechend den relatiren Größen eineu semalten,

J·) *erit naoh Anspruch 2, dadurch gelcenneeichnet, 4M Al· Vergleichsschaltung *·1η· Doppelbasisdiode ■It einer ersten Basis, einer sweitenBasis und eine» Bftltter aufweist, wosei dl· erete Basis an dl· Feststen-•lmrloktungem angesomlossen let, dl· sweite Basis an dl· ■aleleitereinrichtung und dl· dritte Basis am dta Ter-

•2·

BAD ORIGINAL

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4·) Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste, eine zweite und ein· dritte Schaltung über die Quelle geschaltet sindj wobei die erste Schal- . tung zwei gleichrichtende Elemente mit ein r Anode und einer Kathode Bit einer gemeinsamen Anodenverbindung aufweist, die zweite Schaltung zwei gesteuerte Gleichrichterelemente mit einer Anode,.einer Kathode und einem Tor mit einer gemeinsamen Kathodenverbindung aufweist, wobei die gesteuerten Gleichrichterelemente die Spannung über der Last In der Weise steuern, dad eine veränderlich· LeitfÄhigkeitsperiode vorgesehen ist, die mit einem Zündwinkel in Beziehung steht, welcher durch die relativen Grüßen und Phasenlagen eines Tor-Kathoden- Signale und der Eingangs spannung tos. der Quelle aufgestellt wird, wobei die dritte Schaltung zwei nichtlineare Impedanzen enthält, die eine gemeinsame Verbindung aufweisen, MlitdS die Last zwischen die gemeinsame Verbindung der ersten und zweiten Schaltung schalten und Mittel das Tor-Kathoden. Signal für die Gleichrichtereinrichtungen liefern, wobei dies· Mittel eine Integrierschaltung ein« SeriAnschaltung aua «In·» Hderstand und einem Kondensator umfaßt, die «wischen die gemeinsamen Verbinungen in der zweiten und dritten Schaltung geschaltet sind und eine Doppelbaelediode, dl· auf die relativen Grüßen 4er Integrierten Spannung über den Kondensator der Integrierschaltung und der Ausgangsspannung der D*ektorschaltung anspricht, wobei diese Mittel den Zündwinkel der Halbleitereinriehtnag steuern, ·ο daß dl· Spannung Über der Laet praktisch korn* atant bleibt.

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