DE1488156A1 - Gleichrichtergeraet fuer kleine Leistungen - Google Patents

Description

• öleiohriohtergerät fUr kleine Leistungen

  Die Erfindung betrifft ein ßleiohriohtergerät far kleine Leistungen mit eines Transformator, bei welchen am ßleiohriohterausgang eine Gegenspannung auftritt.
• Ft& Transformatoren kleinerer Leistung werden Bisenkerne mit verhältnismäßig kleiner Eisenquerschnitt verwendet, wodurch sich verhältnismäßig große Vindungesahlen ergeben. So ergeben sich beispielsweise für einen Transformator mit einer Kerngröße M 30 und einer Leistung von etwa 0,5 Wobei normaler Blechqualität 48 Windungen pro Volt. Das sind bei einer Netzspannung von 220 V 18 400 Windungen. Bei der zur Verfügung stehenden kleinen Wickel- rauen ist ein sehr dünner Draht erforderlich, so daß die Herstellung umständlich und teuer wird. Außerdem muß in den meisten Fällen eine tlberlastsioherung vorgesehen wer- den.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das die genannten Nachteile vermeidet und darüber hinaus besondere Vorteile ergibt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Gleiohrichtergerät der eingangs genannten Art die Primärwicklung für eine gegenüber der Netzspannung gerin- aere Primärspannung bemessen ist und daß der Primärwicklung ein so bemessener Kondensator vorgeschaltet ist, daß an ihm die Differenz zwischen Netzspannung und Primärspannung auftritt und sich innerhalb einen weiten Bereiche der Sekundärspannung ein konstanter Sekundärstrom ergibt. Der Transformator läßt sich so mit Wicklungen mit erheblich verminderter Windungszahl herstellen, d.h. es kann Draht mit verhältnismäßig großem Querschnitt verwendet werden, wodurch die Wickelarbeit erheblich vereinfacht wird.
• Da sich bei Belastungsänderungen den Transformators der Sättigungspunkt baw. der Magnetisierungsstrom ändert,

  wird bei Überschreiten einer bestimmten maximalen Leistung

  der Traneformatorkern gesättigt, wodurch der Nagnetisierungs-

  atrom stark ansteigt und somit eine Begrenzung der sekun-.

  dären Leerlautspannung bewirkt.

  Sei entsprechender Bemessung des Kondensators und

  des Drahtquerschnitts tUr die Wicklungen ist das Gerät

  kurasohlußsioher, d.h. es kann die Sekundämioklung dauernd

  kuragesohlossen werden, ohne daß sich eine unaulässige-Br-

  wärmung ergibt.

  8a läßt sich erreichen, daß die Primärwicklung und

  die Sekundätrnioklung mit gleichen Windungsaahlen sus-ge-

  fUhrt werden. In diesem Falle ist die Herstellung des

  Transformators besonders einfach, da die beiden Vioklun#

  gen gleichzeitig gewickelt worden können.

  Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung

  an einem AusfUhrungabeispiel näher erläutert. In der Zeioh-

  nung zeigen:

  Fig. i ein Schaltbild des erfindungageeässen Ge-

  räts ,

  Fig. 2 eine graphische Darstellung der Strom-. Speunungs#Ausgangskennlinien des Geräts bei unterschiedlichen Netzspannungen und Fig. 3 eine weitere graphische Darstellung der Strom-Spannungs#Ausgangskennlinien den Geräte bei Verwendung von Kondensatoren mit unterschiedlichen Kapazitätswerten.
• In F16. 1 ist mit Tr der Transbrmator des Geräts be- zeichnet. Pr ist die Primärwicklung, die in Reihe mit dem Kondensator C an die Netzklemmen a und b angeschlossen ist. Sek ist die Sekundärwicklung, die an die GleichrichterbrUoke Or angeschlossen ist. Ausgangsseitig ist an die GleiohriohterbrUoke Or die Akkumulatorenbatterie H angeschlossen.
• Die Primärwicklung Fr des Transformators Tr ist für eine Primärspannung bemessen, die kleiner als die an den Klemmen a und b liegende Spannung ist. Zur Aufnahme der Spannungsdifferenz ist der Kondensator C vorgesehen. Hei bestimmter Bemessung von Primärwicklung Pr und Kondensator .
• C, die expirimentell ermittelt werden kann, ergibt sich Uberrasohenderxeise am Ausgang des Geräts eine Konstantstromoharakteristik in einem weiten Bereich der Ausgangsspannung.
• Hei einen ausgefUhrten Gerät wurde ein Transformator mit einer Leistung von etwa 0,5 W verwendet, und zwar mit einem Eisenkern der Größe M 30. Dabei wurden Primär-und Sekundärwicklung mit gleichen Windungszahlen ausgeführt, und zwar Mr eine Ausgangsspannung von etwa 8 V wurden 1500 Windungen und bei einer Ausgangsspannung von etwa 17 V 2500 Windungen aufgebracht. Hei einer Netz- spannung von 220 V wurde ein Kondensator mit einer KapazitlCt von 0,35 ,.F bei einem Ausgangsstrom von 22 M ver- wendet, während für eine Netzspannung von 110 V ein Kondensator mit einer Kapazität 0,7@F verwendet wurde, und zwar bei gleichem Ausgangsstrom. Da das Gerät nach dem Prinzip der Stromtransformierung arbeitet, ist eine Anpassung an verschiedene Netzspannungen durch einfache änderung des Kapazitätswertes des vorgeschalteten Konden-Batorn möglich. Hei entsprechender Wahl des Drahtquerschnittes ist eine Umschaltung auf verschiedene, N'etsspennungen ohne änderung des Drahtquerschnittes möglich. Das ausgeführte Gerät war kurzsohlußsioher, d.h. en konnten die Ausgangsklemmen dauernd kurzgeschlossen werden, ohne da8 eine unzulässige Erwärmung den Transformators auftrat.
• In Fig. 2 sind drei Ausgangakennlinien des Geräts aufgezeichnet, von denen die mittlere für Netznennspannung (220 v) gilt, während die beiden anderen Kennlinien für Netxspannungsabweiohungen um ± 10 % gelten. Auf Grund* der starken Beruhigung durch den verwendeten Kondensator wird eine Konatantatromkennlinie erreicht. Das Gerät kann somit als Batterieladegerät mit konstantem Strom ver- wendet werden. Ein solches Gerät ist für Bleiakkumulatoren, insbesondere aber für Xe-Cad-Akkumulatoren geeignet. Auf Grund des dargestellten Kennlinienverlaufs ist ohne wei- teres die Möglichkeit gegeben, das Gerät bei einer maximalen Spannung von z.B. 17 V im 1Constantstrombereieh für 1 bis 10 Akkumulatorzellen ohne Umschaltung zu verwenden. Sehr günstig ist auch die Tatsache, daß die Kennlinie bei rein Ohmtacher Belastung oder bei Belastung durch eine Batterie in wesentlichen gleich verläuft, so daß z.B. die Oeräte mit einer Chm'schen Last geprüft werden und später für die Batterieladung verwendet werden können. Fig. 3 zeigt den Kennlinienverlauf des ausgeführten Geräts bei Verwendung von Kondensatoren mit unterschiedlichen Kapazitätswerten. Durch entsprechende Wahl des Kondensators ist es möglich, den Konstantstrombereioh einzustellen.
• Selbstverständlich ist die Erfindung nioht-aut ein ßleichrichtergerät der dargestellten Art beschränkt. Es kann statt einer GlelohriohterbrUoke irgendeine andere ßleiohriohtersohaltung verwendet werden, und es kann. die Gegenspannung beispielsweise auch durch eine Siebkette mit einem Kondensator arzeugt werden, so daß das Gerät nicht nur zur Ladung von Akkumulatorenbatterien, sondern auch für viele andere Zwecke eingesetzt werden kann.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü o h e 1, ßleiehriehtergergt ttir kleine Leistungen mit eineu Transformator, bei welchem am ßleiehrichterausgang eine Gegenspannung auftritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung ftlr eine gegenttber der Netzspannung ge- ringere Primärspannung bemessen ist und daß der Primärwleklung ein so bemessener Kondensator vorgeschaltet ist, das an ihm die Differenz zwischen Netzspannung und Primärspannung auftritt und sich innerhalb eines weiten Bereiehs der Ausgangsspannung ein konstanter Ausgangsstrom ergibt. 2. Gleiohrichtergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, daß die Primärspannung und damit der Kondensator sowie der Drahtquerschnitt tUr die Transfbrmatorwicklungen so gewählt sind, daß bei Kurzschluß der Sekundärwicklung die Erwärmung des Transformators in zulässigen Grenzen bleibt. 3. ßleiahrichtergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Primär- und Sekundärwicklung gleiche üindungszahlen und gegebenenfalls gleiche Drahtquerschnitte. aufweisen. Glelohrichtergerät nach Anspruch 3, dadurch So- kennzeichnet, daß bei einer Kerngröße M 30 und normaler Hleoäqualität tUr eine Metaspannung von 220 V bei einer Ausgangsspannung von etwa, 1? V für Primär- und Sekundär- xicklun a je 2500 Windungen vorgesehen sind und äaß ttir den Kondensator bei einem Ausgangsstrom von 22 mA eine Kapazitätswert von 0,35 p F gewählt ist z