DE2031439A1 - Circuit arrangement for current limitation in an alternating current switch that clocks depending on the control voltage - Google Patents
Circuit arrangement for current limitation in an alternating current switch that clocks depending on the control voltageInfo
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Description
LicentiaPatent-Verwaltungs-G.m.b.H.LicentiaPatent-Verwaltungs-G.m.b.H.
6 Frankfurt/Main 70, Theodor-Stern-Kai 16 Frankfurt / Main 70, Theodor-Stern-Kai 1
Unger/scUnger / sc
22.6.197° · S1BE 70/1222.6.197 ° S 1 BE 70/12
11 Schaltungsanordnung zur Strombegrenzung bei einem regelspannungsabhängig taktenden Wechselstromschalter" 11 Circuit arrangement for current limitation in an alternating current switch that clocks depending on the control voltage "
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung bei einem regelspannungsabhängig taktenden, aus wenigstens einer Gegenparallelschaltung zweier Thyristoren pro Verbraucherstromkreis bestehenden Wechselstromschalter, bei dem das Taktverhältnis durch eine rückgeführte, der Regelspannung überlagerte Istgröße des Verbraucherstromkreises beeinflußtwird (unterlagerte Regelung). : ■■* The invention relates to a circuit arrangement with an alternating current switch, which clocks as a function of the control voltage and consists of at least one counter-parallel connection of two thyristors per load circuit, in which the cycle ratio is influenced by a feedback actual value of the load circuit superimposed on the control voltage (subordinate control). : ■■ *
Ein solcher Wechselstromschalter wird bekanntlich so gesteuert, daß er abwechselnd jeweils eine oder mehrere ganze Wechselspannungsperioden lang geschlossen oder geöffnet ist. Die Zündimpulse für die Thyristoren des Wechselstromschalters werden mit den jeweils eine Periode der an den Verbraucher zu schaltenden Wechselspannung einleitenden Nulldurchgängen synchronisiert. Als das Taktverhältnis wird das Verhältnis der Schließungszeit und der Summe der Schließungs- und der Öffnungszeit - das ist die Taktperiode - bezeichnet und als Taktfrequenz die Anzahl der Taktperioden pro Sekunde. Das TaktverhältnisAs is well known, such an AC switch is controlled in such a way that that it is alternately closed or opened for one or more whole alternating voltage periods. The firing pulses for the thyristors of the AC switch are synchronized with the zero crossings that introduce one period of the alternating voltage to be switched to the consumer. As the clock ratio is the ratio of the Closing time and the sum of the closing and opening times - this is the cycle period - referred to as the cycle frequency the number of clock periods per second. The clock ratio
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ändert sich, in Abhängigkeit von einer Regelspannung, der Ausgangsspannung eines !Temperaturreglers "beispielsweise, so daß die an den Verbraucher geschaltete Leistung entsprechend verändert wird. Es ist üblich, das Taktverhältnis und/oder die Taktfrequenz eines Wechselstromschalters durch den Istwert des Verbraucherstromes im Wege einer unterlagerten Stromregelung zu beeinflussen, denn dieses Verfahren hat denVorteil, daß die durch Laständerungen und durch Schwankungen der Wechselspannung entstehenden Stromschwankungen mit ausgeregelt und die Thyristoren des Wechselstromschalters in intermittierendem Sehaltbetrieb thermisch günstiger ausgenutzt werden können. Mt Rücksicht auf die höchst zulässigen Effektivwerte der an den Verbraucher geschalteten Wechselstromperioden, mit denen die Thyristoren bei kleinem Taktverhältnis und entsprechend geringer Aussteuerung belastet werden, ist der Anwendung des Verfahrens eine Grenze gesetzt. Bachteile ergeben sieh aber auch bei normalem Taktbetrieb, also nicht erst bei kleinem Taktverhältnis, weil die mittels eines Stroawan&Xers erfaßte und auf den Steuereingang des Wechselstromschalters rückgeführte Strom-Istwert-Größe, die das Tastverhältnis beeinflußt, je nach Höhe des Stromendwertes die Steuerkennlinie des Schalters verändert.changes, depending on a control voltage, the Output voltage of a! Temperature controller "for example, so that the power switched to the consumer is changed accordingly. It is common to use the clock ratio and / or the clock frequency of an AC switch by the actual value of the consumer current by way of a to influence subordinate current control, because this method has the advantage that the load changes and Current fluctuations caused by fluctuations in the AC voltage are also compensated for and the thyristors of the AC switch can be used thermally more favorably in intermittent Sehaltbetrieb. With consideration for the highest permissible effective values of the to the consumer switched alternating current periods, with which the thyristors with a small clock ratio and correspondingly low modulation are charged, there is a limit to the application of the procedure. Bach parts also look at normal cycle operation, i.e. not only with a small cycle ratio, because the was recorded by means of a Stroawan & Xer and on the control input of the AC switch fed back Current actual value variable that influences the pulse duty factor, depending the control characteristic of the switch depending on the level of the current end value changes.
Um bei Vermeidung dieser Nachteile die Torteile der unterlagerten Stromregelung zu erhalten, sind muh. nach der Erfindung eine mit dem Istwert der Verbraucherspannung unterlagerte, das TaktVerhältnis beeinflussende Spannungsregelung sowie zwei in die unterlagerte Spannungsregelung eingreifende Strombegrenzungsstufen vorgesehen, nämlich eine erste beim Überschreiten der MennstrQmstärke der Thyristoren eingreifende und eine zweite beim Erreichen des abhängig von der gewählten Taktfrequenz kleinstmöglich@a TaktverMltaisses und des fürIn order to avoid these disadvantages, the gate parts of the subordinate It takes a lot of effort to get current control. according to the invention a subordinate with the actual value of the consumer voltage, voltage regulation influencing the clock ratio and two Current limiting stages that intervene in the subordinate voltage regulation provided, namely a first one which intervenes when the MennstrQm strength of the thyristors is exceeded and a second when reaching the depending on the chosen Clock frequency as small as possible @ a clock delay and the for
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den intermittierenden Taktbetrieb der Thyristoren zulässigen Stromeffektivwertes eingreifende, den Strom durch Phasenanschnitt der Weehselspannungs-Zeitflache bei diesem Wert begrenzende Strombegrenzungsstufe. allow the intermittent cycle operation of the thyristors Effective current value intervening, the current through phase control the alternating voltage time area at this value limiting current limiting stage.
Mit einem nach, der Erfindung ausgebildeten Wechselstromschalter ist es nunmehr möglich, die Leistungszufuhr auch bei Verbraucherwiderständen mit einem großen Kalt-zu-Warm-Verhältnis nach dem Taktprinzip zu steuern und zu regeln. Bisher wurden dafür Stromstellglieder mit reiner Anschnittsteuerung verwendet. IWith an alternating current switch designed according to the invention it is now possible to use the power supply too in the case of consumer resistors with a large cold-to-warm ratio to control and regulate according to the clock principle. So far, current actuators with pure gate control have been used for this used. I.
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist in ihren einzelnen Teilen wie folgt ausgestaltetί Bei der Schaltung zur unterlagerten Spannungsregelung wird der Istwert der Verbraucherspannung als pulsierende gleichgerichtete Spannung an einen ersten ohmschen Widerstand rückgeführt, und es steuert die Spannung eines von der Regelspannung über eine die Taktfrequenz bestimmende EG-Kombination geladen^und von der pulsierenden gleichgerichteten Spannung über einen ohmschen Widerstand entgegengesetzt geladenen Kondensators einen Schmitt-Trigger, welchem in bekannter Weise über Synchronisierungs-Vergleichsglieder und eine bistabile g Kippstufe ein Zündimpulsgeber für die Thyristoren des Wechselstromschalters nachgeschaltet ist«The circuit arrangement according to the invention is designed in its individual parts as follows: In the circuit for the subordinate voltage regulation, the actual value of the load voltage is fed back as a pulsating rectified voltage to a first ohmic resistor, and it controls the voltage of one of the control voltage via an EG that determines the clock frequency -combination loaded ^ and from the pulsating rectified voltage through a resistor oppositely charged capacitor a Schmitt trigger, which is followed in known manner via sync comparators and a bistable multivibrator g an ignition pulse for the thyristors of the AC switch "
Bei der ersten Strombegrenzungsstufe ist einem Bürdenwiderstand, an den der Istwert des Verbraucherstromes als pulsierende gleichgerichtete Spannung mit einer der Amplitude des Verbraucherstromes proportionalen Amplitude anliegt, eine aus einem ohmschen Widerstand, einer Diode und dem von der Regelspannung und der rückgeführten Verbraucherspannung geladenen Kondensator bestehenden Eexhenschaltung parallelgeschaltet, in der die Diode beim Überschreiten der Nennstrom-In the first current limiting stage, there is a load resistance to which the actual value of the consumer current as pulsating rectified voltage with an amplitude proportional to the amplitude of the consumer current is present, a an ohmic resistor, a diode and the capacitor, which is charged by the control voltage and the returned consumer voltage, are connected in parallel, in which the diode when the rated current is exceeded
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stärke des Wechselstromschalters sowie bei Erreichen einer bestimmten
Ladespannung des Kondensators in den Durchlaßzustand gesteuert wird und der Kondensator xm
Spannung geladen bzw. entladen wird.strength of the AC switch and when a certain charging voltage of the capacitor is reached is controlled in the on state and the capacitor xm
Voltage is charged or discharged.
Bei der zweiten Strombegrenzungsstufe ist dem vorgenannten Bürdenwidecstand ein RC-Glied der pulsierenden Gleichspannung und dem Kondensator des RC-Gliedes ein aus einem ohmschen Widerstand und einer Zenerdiode zusammengesetzter Konstantspannungsteiler parallelgeschaltet, von dem die Gleichspannung am ohmschen Widerstand, welche der Amplitude des Verbraueherstromes proportional ist, einer mittels einer Phasenanschnitt-Synchronisierungskippstufe erzeugten Sägezahnspannung in bekannter Weise überlagert wird zur Bildung von Synchronisierimpulsen in den Schnittpunkten der Sägezahnspannung und der Gleichspannung, und es sind die Synchronisierungsimpulse über ein gesondertes Synchronisierungs-Vergleichsglied dem Zündimpulsgeber für die Thyristoren des Wechselstromschalters zugeführt.In the second current limiting stage, the aforementioned burden resistor is an RC element of the pulsating direct voltage and the capacitor of the RC element from an ohmic resistor and a Zener diode composite constant voltage divider connected in parallel, from which the DC voltage at the ohmic resistor, which is the amplitude of the consumer current is proportional, one by means of a phase control sync trigger stage generated sawtooth voltage is superimposed in a known manner to form synchronizing pulses in the intersection of the sawtooth voltage and the DC voltage, and there are the synchronization pulses via a separate one Synchronization comparison element fed to the ignition pulse generator for the thyristors of the AC switch.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.
Es zeigen ,,Show it ,,
Figur 1 ein Blockschaltbild eines Wechselstromschalters mit einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung, der als Leistungsstellglied für einen elektrischen Heizkörper (Verbraucher) zur Temperaturregelung verwendbar ist.Figure 1 is a block diagram of an AC switch with a circuit arrangement according to the invention, which is used as a power actuator for an electric heater (consumer) Temperature control is usable.
Figur 2 die Schaltung der ersten und der zweiten Strombegrenzungsstufe bei einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung.Figure 2 shows the circuit of the first and the second current limiting stage in a circuit arrangement according to the invention.
Zur Vereinfachung der Erläuterung der Erfindung ist in Fig. 1 das Blockschaltbild eines Einphasen-WechseIstromschalters, bestehend aus zwei gegenparallelgeschalteten Thyristoren 1 u. 2, dargestellt. Dementsprechendest für diese Thyristoren ein Zündimpulsgeber 3 vorgesehen, welcher durch eine Synchronisierungs-' schaltung so gesteuert wird, daß er zumindest in jedem positivenTo simplify the explanation of the invention, the block diagram of a single-phase AC switch is shown in FIG. consisting of two counter-parallel connected thyristors 1 and 2, shown. Accordingly, an ignition pulse generator for these thyristors 3 provided, which by a synchronization ' circuit is controlled so that it is at least in every positive
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Nulldurchgang der mittels des Wechselstromschalters 1, 2 an einen Verbraucher 4· zu schaltenden Einphasenwechselspannung Uy einen Zündimpuls erzeugt, wobei in diesem Falle das Taktverhältnis Eins besteht. Das Taktverhältnis ist im übrigen abhängig von der Größe einer dem Eingang des in der Fig. 1 umrahmten Steuerungsteiles 5 zugeführten Regelspannung U™, die einem Tempsraturregler 6 entnommen wird. Die Elemente 4» 6, 5 (1» 2) 4 bilden zusammen einen Temperaturregelkreis, in dem bei konstanter Last die Leistungsaufnahme des Verbrauchers 4· mit einem entsprechenden Taktverhältnis auf einen bestimmten Wert konstantgeregelt werden kann. Durch die Regelspannung wird zuerst der Kondensator 7 und dann der Kondensator 8 einer am Eingang des Steuerungsteiles 5 geschalteten die Taktfrequenz bestimmenden RG-Kombination 7, 71» 8, 8· in der angezeigten Polarität geladen. Über einen" Stromkreis, be stehend aus einem ohmschen Widerstand 10 und einem Gleichrichter 11 *, mit dem die Verbraucherspannung gleichgerichtet wird und als pulsierende Gleichspannung in den .Stromkreis eingeprägt ist, wird der Kondensator 8 wieder entladen bis die Thyristoren 1, 2 verlöschen und der Wechselstromschalter geöffnet wird. Lade- und Entladezeit bestimmen das Taktverhältnis1 und die Taktfrequenz des Wechselstromsch-alters.Zero crossing of the single-phase alternating voltage Uy to be switched to a consumer 4 by means of the alternating current switch 1, 2 generates an ignition pulse, in which case the cycle ratio is one. The clock ratio is moreover dependent on the size of a control voltage U ™ which is fed to the input of the control part 5 framed in FIG. 1 and which is taken from a temperature regulator 6. The elements 4 »6, 5 (1» 2) 4 together form a temperature control loop in which the power consumption of the consumer 4 · can be constantly controlled to a certain value with a corresponding pulse ratio at a constant load. The control voltage first charges the capacitor 7 and then the capacitor 8 of an RG combination 7, 7, 1 »8, 8 connected to the input of the control part 5, which determines the clock frequency, in the indicated polarity. About a "circuit, be composed of an ohmic resistor 10 and a rectifier 11 *, with which the consumer voltage is rectified and is impressed as a pulsating DC voltage in the .Stromkreis, the capacitor 8 is discharged again until the thyristors 1, 2 go out and the The AC switch is opened The charging and discharging times determine the cycle ratio 1 and the cycle frequency of the AC switch.
Dem Temperaturregelkreis ist mit dem Istwert der Verbraucherspannung U^ ein Spannungsregelkreis unterlagert*, in dem der Istwert der Verbraucherspannung u^ als pulsierende gleichgerichtete Spannung υ« an einem Burdenwiderstand ·9 und weiter über einen ohmschen Widerstand 10 an den Kondensator der RO-Kombination rückgeführt wird, der von der gleichgerichteten Spannung in der -entgegengesetzten Polarität geladen wird Die Verbraijioherspannung u^ wird mit einem Spannungswanäler erfaßt und'durch einen Brüokengleichrichter 11' gleichgerichtet, an den am Auegang der Bürdenwiderstand 9 geschaltet iat. Durch die·en Spannungsregelkreis wird das TaktVerhältnis in des Sinne aitbeelnflußt, daß die Wirkungen von SchwankungenThe temperature control circuit is with the actual value of the consumer voltage U ^ subordinate to a voltage control loop *, in which the actual value of the consumer voltage u ^ as a pulsating rectified voltage υ at a load resistor 9 and further via an ohmic resistor 10 to the capacitor the RO combination is fed back, which is charged by the rectified voltage in the opposite polarity The consumer voltage u ^ becomes with a voltage wall detected and 'rectified by a bridge rectifier 11', connected to the load resistor 9 at the output. The clock ratio in the sense that the effects of fluctuations flow
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der Wechselspannung auf die Leistungszufuhr an den Verbraucher ausgeregelt werden. Wie im folgenden gezeigt wird, bestimmt der von der Größe der Begelspannung Uß sowie von den rückgeführten Istwert der. Verbraucherspannung u* sich ergebende Verlauf der Spannung am Kondensator 8 in Zusammenwirkung mit den beiden Ansprechwerten eines von der Kondensatorspannung Uq gesteuerten Schmitt-Triggers 12 das Taktverhältnis und auch die Taktfrequenz. Letztere ist durch die Dimensionierung der Elemente 7, 7', 8, 81 vorgebbar. Dem Schmitt-Trigger 12 sind zwei Synchronisierungs-Vergleichsglieder 13, 13· nachgeschaltet, die je zwei Eingänge I, II aufweisen. Der Triggerausgang ist mit den Eingängen I der Vergleichsglieder 13 und 13* verbunden. Ein von der Wechselspannung Uy gesteuerter Taktgeber gibt bei jedem positxven Bulldurchgang der Wechselspannung einen positiven Steuerimpuls an den Eingang II des Vergleichsgliedes 13 und ein gleicher Taktgeber 14» bei -jedem positiven Nulldurchgang ebenfalls einen positxven Steuerimpuls an den Eingang II des Vergleichsgliedes 13*- Der Ausgang des Vergleichsgliedes 13 ist mit einem ersten Eingang I und der Ausgang des Vergleichsgliedes 13* alt einem zweiten Eingang II einer bistabilen Kippstufe 15 verbunden.the alternating voltage can be adjusted to the power supply to the consumer. As will be shown in the following, it is determined by the size of the associated voltage U ß as well as by the actual value that is fed back. Load voltage u * resulting curve of the voltage on the capacitor 8 in cooperation with the two response values of a Schmitt trigger 12 controlled by the capacitor voltage Uq, the pulse ratio and also the clock frequency. The latter can be specified by the dimensioning of the elements 7, 7 ', 8, 8 1. The Schmitt trigger 12 is followed by two synchronization comparison elements 13, 13 which each have two inputs I, II. The trigger output is connected to the inputs I of the comparison elements 13 and 13 *. A clock controlled by the alternating voltage Uy sends a positive control pulse to input II of the comparator 13 on every positive bull crossing of the alternating voltage and an identical clock 14 'also sends a positive control pulse to input II of the comparator 13 on every positive zero crossing * - the output of the comparison element 13 is connected to a first input I and the output of the comparison element 13 * alt is connected to a second input II of a bistable multivibrator 15.
Je größer am Eingang des Steuerteiles 5 die Begelspannung wird, desto schneller steigt die Kondensatorspannung TTg an, desto früher spricht der Schmitt-Trigger 12 an und schaltet ein Steuerpotential an den Eingang I des Vergleichsgliedes Solange dieses Steuerpotential am Eingang I besteht, wird es mit jedem Steuerimpuls des Taktgebers 14- durch das Vergleichsglied 13 an den Eingang I der Kippstufe 15 durchgeeclialtet, die beim ersten Steuerimpuls des Taktgebers 14 gekippt wird und damit einen nachgeschalteten Menrpuls-Zündimpulegeber 3 in Betrieb setzt. Dieser ist in bekannter Weise so ausgeführt, daß er bei jedem Hulldurchgang der Wechselspannung einen Zündimpuls an die Thyristoren des WechselstroMBchalters abgibt. Der Wechselstromschalter 1, 2 wird dann geschlossen, und es kannThe higher the control voltage at the input of the control part 5, the faster the capacitor voltage TT g rises, the earlier the Schmitt trigger 12 responds and switches a control potential to the input I of the comparison element.As long as this control potential exists at the input I, it will be Each control pulse of the clock 14 through the comparison element 13 to the input I of the flip-flop 15 durchgeeclialtet, which is flipped with the first control pulse of the clock 14 and thus a downstream Menrpuls-Zündimpulgeber 3 in operation. This is designed in a known manner in such a way that it emits an ignition pulse to the thyristors of the alternating current switch with each Hull passage of the alternating voltage. The AC switch 1, 2 is then closed and it can
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nun beim Kondensator 8 durch die pulsierende Gleichspannung der Gleiehrioiiterbrücke 11' über den Widerstand 10 und die Gleichricnfcerbrücke 11' ein UmIadevorgang einsetzen, bei dem der Kondensator 8 soweit entladen wird, bis die untere Insprechspannung des Schmitt-Triggers 12 erreicht ist. Bann, nimmt der Schmitt-Trigger 12 wieder den Anfangs zustand ein, und es verschwindet an den Eingängen I der Vergleichsglieder 13 und 13' das Steuerpotential. Der Eingang I des Vergleichsgliedes 13' ist als invertierender Eingang ausgebildet, so daß beim nächsten , positiven SteueriiEpuls des Taktgebers 14' ein Steuerpotential an den Eingang II der bistabilen Kippstufe 15 durchgeschaltet wird, die bistabile Kippstufe also zurückgekippt wird. Damit wird 'auch, der Hehrpuls-Impulsgeber 3 wieder außer Betrieb gesetzt und die Schließzeit des Wechselstromschalters 1, 2 beendet. Me nun folgende Öffnungszeit des Schalters dauert so lange an, bis am Eingang des Steuerungsteiles 5 die Spannung Ug den Ansprechwert des Schmitt-Triggers 12 erneut überschreitet.now with the capacitor 8 by the pulsating DC voltage the sliding bridge 11 'via the resistor 10 and the DC bridge 11 'use a recharging process in which the capacitor 8 is discharged to the extent that until the lower response voltage of the Schmitt trigger 12 is reached. Ban, takes the Schmitt trigger 12 again the initial state, and it disappears at the inputs I of the comparison elements 13 and 13 'the control potential. The input I of the comparison element 13 'is designed as an inverting input, so that the next, positive control pulse of the clock 14 'a control potential switched through to input II of the bistable flip-flop 15 is, so the bistable flip-flop is tilted back. This is' also, the Hehrpuls pulse generator 3 again except Operation set and the closing time of the AC switch 1, 2 ended. Me now the following opening time of the counter lasts until the voltage Ug at the input of the control part 5 has reached the response value of the Schmitt trigger 12 again exceeds.
Im Blockschaltbild der Fig. 1 ist des weiteren ein Strombegrenzer 20 angegeben mit einem am Eingang im Verbraucherstromkreis geschalteten Stromwandler 16 für die Er- J fassung des Istwertes des Verbraucherstromes und mit zwei Ausgängen. Am ersten. Ausgang sind ein ohmscher Widerstand 17, eine Diode 18 und der bereits erwähnte Kondensator 8 in Reihe geschaltet. Der zweite Ausgang ist mit einem. Eingang I eines zwischen der bistabilen Kippstufe 15 und dem Impulsgeber 16 gesciialteten Vergleichsgliedes 19 verbunden, das am zweiten Eingang II von der Kippstufe 15 gesteuert wird.In the block diagram of FIG. 1, a current limiter 20 is also indicated with one at the input in the consumer circuit switched current transformer 16 for the detection of the actual value of the consumer current and with two Outputs. At first. The output is an ohmic resistor 17, a diode 18 and the capacitor 8 already mentioned connected in series. The second exit is with one. Input I one between the bistable flip-flop 15 and the Pulse generator 16 connected to the comparison element 19, which is controlled by the flip-flop 15 at the second input II will.
Zur Beschreibung der Str ombe grenzungs stufe 20 wird im folgenden auf die Fig. 2 Bezug genommen. Daraus ist zu ersehen, daß der erfaßte Verbraucherstrom mittels eines Brückengleichrichters 21 gleichgerichtet wird und als pulsierendeTo describe the current ombe limit stage 20 is in the following Reference is made to FIG. It can be seen from this that the recorded consumer current is achieved by means of a bridge rectifier 21 is rectified and as pulsating
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2 03 U 392 03 U 39
- 8 - PBE 70/12- 8 - PBE 70/12
gleichgerichtete Spannung Up2 an einer Bürde 22 anliegt. Der Bürde 22 ist als erste Begrenzungsstufe die vorerwähnte Reihenschaltung eines Widerstandes 17, einer Mode 18 und des von der Regel spannung XJR und der rückgeführten Spannung U2, geladenen Kondensators 8 parallelgeschaltet. Der Stromwandler 16 und die Elemente dieser Reihenschaltung sind so dimensioniert, daß die Diode 18 genügend weit in den Durchlaßzustand gesteuert wird, so daß der gesamte Widerstand der Reihenschaltung erheblich vermindert und der Kondensator 8 entgegengesetzt der Polarität der Regelspannung zusätzlich geladen wird, wenn der Verbraucherstrom i^ die Nennstromstärke der Thyristoren überschreitet. Diese zusätzliche Ladung des Kondensators 8 hat,wie ersichtlich, zur Folge, daß der bestehende Verbraucherstrom durch Verringerung des Taktverhältnisses vermindert wird.rectified voltage Up 2 is applied to a load 22. The burden 22 is the aforementioned series connection of a resistor 17, a mode 18 and the control voltage XJ R and the returned voltage U 2 , connected in parallel as the aforementioned series connection of the capacitor 8. The current transformer 16 and the elements of this series circuit are dimensioned so that the diode 18 is switched sufficiently far into the on state, so that the entire resistance of the series circuit is significantly reduced and the capacitor 8 is charged against the polarity of the control voltage when the consumer current i ^ exceeds the rated current of the thyristors. As can be seen, this additional charge of the capacitor 8 has the consequence that the existing consumer current is reduced by reducing the clock ratio.
Der Fig. 2 ist weiter zu entnehmen, daß der Bürde 22 ferner ein Glättungs-RC-Glied 23, 24 parallelgeschaltet ist, und daß dem Kondensator 24 des RC-Gliedes die Reihenschaltung eines Vorwiderstandes 25 und einer Zenerdiode 16 parallelgeschaltet ist. Am Kondensator 24 liegt eine geglättete Gleichspannung, deren Größenwert der Amplitude des Verbraucherstromes i^_ proportional ist. Die Zenerdiode 16 ist so gepolt, daß sie durch diese Gleichspannung in der Zenerrichtung vorgespannt wird. Überschreitet die Gleichspannung einen bestimmten Grenzwert, so fließt über die Zenerdiode 26 ein Zenerstrom log» und es entsteht am Widerstand 25 eine Gleichspannung U2C mit einem mit der Gleichspannung am Kondensator 24 linear zunehmenden Größenwert. Diese Gleichspannung.Upg wird einer Sägezahnspannung U27 überlagert, die mit einer mit der Wechselspannung synchronisierten Kippstufe 27 erzeugt wird. Die Kippstufe 27 schaltet ein Steuerpotential an den Eingang I des gesonderten Sychronisierungs-Vergleichsgliedes 19, wenn die Spannung U217 die Höhe der Spannung U0,-erreicht. 2 shows that the burden 22 is also connected in parallel with a smoothing RC element 23, 24, and that the series circuit of a series resistor 25 and a Zener diode 16 is connected in parallel with the capacitor 24 of the RC element. A smoothed direct voltage is applied to the capacitor 24, the magnitude of which is proportional to the amplitude of the consumer current i ^ _. The polarity of the Zener diode 16 is such that it is biased by this DC voltage in the Zener device. If the direct voltage exceeds a certain limit value, a zener current log flows through the zener diode 26 and a direct voltage U 2 C develops across the resistor 25 with a magnitude that increases linearly with the direct voltage across the capacitor 24. This DC voltage.Upg is superimposed on a sawtooth voltage U 27 , which is generated with a multivibrator 27 synchronized with the AC voltage. The flip-flop 27 switches a control potential to the input I of the separate synchronization comparison element 19 when the voltage U 217 reaches the level of the voltage U 0 .
1098 5 3/0 9 581098 5 3/0 9 58
203U39203U39
- 9 - FBE 70/12- 9 - FBE 70/12
Die vorbeschriebene Schaltung insgesamt arbeitet als zweite Strombegrenzungsstufe $0 des Vechselstromsclialters. Solange der Verbraucherstrom I1^ die Nennstromstärke der Thyristoren nicht überschreitet oder nur soweit überschritten hat, daß die erste Strombegrenzungsstufe wirksam ist, aber das Taktverhältnis noch nicht den kleinstmöglichen Wert erreicht hat, ist der Zenerstrom I26 so gering, daß jeweils bei den Nulldurchgängen der Wechselspannung das positive Ausgangspotential der bistabilen Kippstufe 15 an den Zündimpulsgeber 3 durchgeschaltet ist, so daß die Thyristoren 1 und 2 ebenfalls bei den Nulldurchgängen der Wechselspannung gezündet werden. Die Zenerspannung der Zenerdiode 26 wird so hoch vorgesehen, daß die Kondensatorspannung Uo^ die Zenerspannung Up6 überschreitet, wenn der Verbraucherstrom I1, nach dem Zurückregeln des Taktverhältnisses auf den kleinstmöglichen Wert ansteigt. Mit weiter ansteigendem Verbraucherstrom nimmt dann die Gleichspannung Upc entsprechend zu, und es ergibt sich dadurch eine Phasen verschiebung der Zündimpulse des Impulsgebers 3, die eine Verminderung des Verbraucherstromes durch Phasenanschnitt der Wechselspannung zur Folge hat und bis zur völligen Sperrung der Thyristoren gehen kann. Der Eingriff der zweiten Strombegrenzungsstufe ist im wesentlichen durch die Höhe der Zenerspannung t^g bestimmt.The circuit described above works as a second current limiting stage $ 0 of the AC current clamp. As long as the consumer current I 1 ^ does not exceed the rated current strength of the thyristors or has only exceeded it to the extent that the first current limiting stage is effective, but the clock ratio has not yet reached the smallest possible value, the Zener current I 26 is so low that the AC voltage, the positive output potential of the bistable multivibrator 15 is switched through to the ignition pulse generator 3, so that the thyristors 1 and 2 are also ignited at the zero crossings of the AC voltage. The Zener voltage of the Zener diode 26 is provided so high that the capacitor voltage Uo ^ exceeds the Zener voltage Up 6 when the load current I 1 rises to the lowest possible value after the clock ratio has been reduced. As the load current continues to rise, the DC voltage Upc increases accordingly, and this results in a phase shift in the ignition pulses of the pulse generator 3, which reduces the load current through phase control of the AC voltage and can go as far as the complete blocking of the thyristors. The intervention of the second current limiting stage is essentially determined by the level of the Zener voltage t ^ g.
10 9 8 5 3/095810 9 8 5 3/0958
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| DE3931558A1 (en) * | 1989-09-22 | 1990-01-11 | Asea Brown Boveri | Rectifier loading control circuit in DC=AC converter - uses voltage and current controlled power setting devices with LP filter and PI-controller |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4684876A (en) * | 1986-05-27 | 1987-08-04 | Creel Kirby B | Voltage regulating device using transistor means for voltage clipping and having load current compensation |
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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