DE2814851C3 - Schaltungsanordnung zur Speisung eines Schaltkreises sowie eines von diesem impulsweise gesteuerten Verbrauchers - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Speisung eines Schaltkreises sowie eines von diesem impulsweise gesteuerten VerbrauchersInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Description
tors 1 unabhängig von der Speisung der Ni-Cd-ZeIIe 5. Zu diesem Zweck speist eine weiter unten beschriebene
Spannungsteiler- oder Spannungsstabilisiereinrichtung ab den beiden Klemmen 11 und 12 zwei Versorgungsleitungen
3a und 4a, während die mit ihrer ersten Klemme
15 an die erste Versorgungsleitung 3a und an die Klemme 12 angeschlossene Ni-Cd-ZeIIe 5 ihre Spannung,
wie anhand der F i g. 1 beschrieben, über die Diode 9 und Jen Vorwiderstand 10 bezieht. Mh ihrer
zweiten Klemme 16 ist die Ni-Cd-ZeIIe 5 über einen Begrenzungswiderstand 17 mit der zweiten Sammelschiene
4a verbunden und bildet so bei Ausfall der Eingangsspannung Ue einen Ladestromkreis für einen
zwischen die beiden Versorgungsleitungen 3a und 4a geschalteten Pufferkondensator 18. Eine Reihenschiiltung
einer Diode 19, vorzugsweise einer Ge-Diode, und einer Stabilisierungsdiode 20 ist dem Pufferkondensator
18 parallel geschaltet, wobei sich die Diode 19 auf der Seite der zweiten Versorgungsleitung 4a befindet. Die
beiden Dioden 19, 20 sind bezüglich der zwischen den beiden Sammelschienen 3s und 4s herrschenden
Spannung von etwa 1,5 V in Durchlaßrichtung geschaltet.
Ferner ist die zweite Klemme 16 der Ni-Cd-ZeIIe 5 über einen weiteren Widerstand 21 mit dem zweiten
Speiseanschluß 7 des IC 8 verbunden, wobei der zweite SpeiseanschluB 7 gleichzeitig an den Verbindungspunkt
22 zwischen den Dioden 19 und 20 gelegt ist.
In der Ausführung nach Fig. 2 wird die Spannung zwischen den beiden Versorgungsleitungen 3a und 4a
über einen Längstransistor 23 stabilisiert Dessen Kollektor-Emitter-Strecke ist zwischen die Klemme 11
und die zweite Versorgungsleitung 4a geschaltet Ein an die Klemmen 11 und 12 angeschlossener Spannungsteiler
liefert die Referenzspannung für die Basis des Längstransistors 23 und besteht aus einem Widerstand
24, einer der Temperaturkompensation dienenden Diode 25 und einer Referenzdiode 26. Die Basis des
Längstransistors 23 ist an den Verbindungspunkt 27 zwischen dem Widerstand 24 und der Diode 25
angeschlossen. -to
Die beiden Schaltungen der Fig.2 und 3 unterscheiden
sich im wesentlichen lediglich in der Ausführung der Spannungsstabilisierungseinrichtung. Im Gegensatz zur
Fig.2, deren Schaltung nur für Gleichspannung geeignet ist, kann im Ausführungsbeispiel der Fig.3
Gleich- oder Wechselspannung eingespeist werden. Dazu wird die zweite Versorgungsleitung 4a über einen
Widerstand 28 an Stelle des Längstransistors 23 der Fig.2 von der Eingangsspannung Uc her versorgt,
wobei die Diode 9 sowohl die Spannung für die Speisung der Ni-Cd-ZeIIe 5 als auch für den
Verbraucher liefert. Eine zweite Referenzdiode 29 stabilisiert die Speisespannung für den Verbraucher, das
heißt für den Schrittmotor 1, und ist zwischen die beiden Versorgungsleitungen 3a und 4a geschaltet. Ein weiterer
Kondensator 30 liegt parallel zu den Speiseanschlüssen 6 und 7 des IC 8 und dient zum Konstanthalten der
Spannung am IC 8 beim Schalten des Schrittmotors 1.
In den Schaltungen nach den F i g. 2 und 3 bietet die
Auswahl der Stabilisierungsdioden 20 und der Referenz- &o
dioden 26 und 29 Schwierigkeiten, da für den geforderten Betriebsbereich von 1,1 ... 1,8 V keine
zufriedenstellenden, handelsüblichen Zenerdioden erhältlich S'nd. Solche weisen bei kleinen Strömen keinen
definierten Knick der Kennlinie auf, haben relativ große dynamische Widerstände, große Temperatur-Koeffizienten
und verursachen im Falle eines Ausleseverfahrens Beschaffungsprobleme und hohe Kosten. Diese
Schwierigkeit läßt sich dadurch beheben, indem als Stabilisierungsdiode 20 zur Begrenzung der Speisespannung
für den IC 8 im Falle einer Unterbrechung der Ni-Cd-ZeIIt 5, sowie als Referenzdioden 26 und 29 für
die Stabilisierung der Speisespannung für den Verbraucher 1 GaAsP-Leuchtdioden verwendet werden. Diese
weisen in der Durchlaßrichtung einen ausgeprägten Knick der Kennlinie im Bereich von 1,5 ... 1,65 V auf
und erfüllen auch die übrigen geforderten Nebenbedingungen. Sie bringen außerdem noch den Vorteil mit sich,
daß die als Leuchtdiode ausgebildete Stabilisierungsdiode 20 gleichzeitig zur optischen Anzeige einer
Unterbrechung der Ni-Cd-ZeIIe 5 verwendbar ist. Soll auch deren Kurzschluß angezeigt v, ,ölen, dann ist eine
zusätzliche Reihenschaltung eines Wide 'Standes 3i und
einer weiteren Leuchtdiode 32 dem Begrenzungswiderstand 17 parallel zu schalten, wie dies in der Fig. 2
eingezeichnet ist.
Die Ausführungen nach den F i g. 2 und 3 arbeiten wie folgt: Im störungsfreien Betrieb speist die Ni-Cd-ZeIIe 5
über den Widerstand 21 den IC 8. Der entstehende Spannungsabfall über dem Widerstand 21 darf dank des
kleinen Stromes vernachlässigt werdet.. Der vom Quarz 14 gesteuerte IC 8 gibt an den Transistor 2 zum Beispiel
jede Sekunde einen Impuls ab, wodurch dieser leitend wird und der Schrittmotor 1 keinen Schritt ausführt Der
entstehende Stromstoß beeinflußt die Spannung an den Speiseanschlüssen 6 und 7 des IC nicht. Die Dioden 19
und 20 sind dabei nicht wirksam, weil die Summe von deren Durchlaßspannungen größer als 1,5 V ist
Beim Ausbleiben der Eingangsspannung U,- wird über
den Begrenzungswiderstand 17 der Puffe."kond:nsator 18. der die nötige Impulsenergie für den Schrittmotor 1
liefert, während den Schrittpausen des Schrittmotors 1 a'-:i die Spannung der Ni-Cd-ZeIIe 5 aufgeladen.
Bei einer Unterbrechung der Ni-Cd-ZeIIe 5 begrenzt die als Stabilisierungsdiode 20 verwendete Leuchtdiode
die Speisespannung für den IC 8 auf !,5 V, während die Spannung für den Schrittmotor 1 unverändert erhalten
bleibt. Die Leuchtdiode zeigt die Unterbrechung optisch an.
Bei einem Kurzschluß der Ni-Cd-ZeIIe 5 wirkt über der Reihenschaltung der Diode 19 und des Widerstandes
21 die Spannung zwischen den Versorgungsleitungen 3a und 4a von 1,5 V, wovon nur etwa 02 V an der
Diode 19 abfällt, wenn diese eine Germanium-Diode ist, so daß an den Speiseanschlüssen 6 und 7 des IC 8 noch
eine Spannung von 1,3 V liegt.
Die für die Speisung einer Uhr beschriebene Schaltungsanordnung kann auch für andere Verbraucher
wie Taschenrechner, Blitzlichtgeräte, Speicher und anderes mehr Verwendung finden. Vor allem für die
Notstromversorgung von Speichern auf dem Computersektor ist die Ausfallanzeige durch Leuchtdioden
vo.i entscheidendem Vorteil, indem defekte Zellen rechtzeitig erkannt werden können.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Schaltungsanordnung zur Speisung eines Schaltkreises sowie eines von diesem impulsweise
gesteuerten Verbrauchers mit einer von einer Eingangsspannung (Ue) über wenigstens eine Diode
und einen Vorwiderstand aufladbaren Ni-Cd-ZeIIe zum Aufrechterhalten des Betriebes des Schaltkreises
und des Verbrauchers (1) bei einem Ausfall der Eingangsspannung, wobei die stabile Klemmenspannung
der Ni-Cd-ZeIIe gleichzeitig als Speisespannung für den Schaltkreis dient und der eine Pol der
Eingangsspannung (Ue) zusammen mit einer ersten Klemme der Ni-Cd-ZeIIe und je einem Anschluß für
die Speisung des Schaltkreises und für den Verbraucher an einer ersten Versorgungsleitung
angeschlossen sind und mit einer zweiten Versorgungsleitung für den Verbraucher, dadurch
gekennzeichnet, daß unabhängig von der
Reihenschaltung der Diode (9) und dem Vorwiderstand (10) zum Aufladen der Ni-Cd-ZeIIe (5) die
zweite Versorgungsleitung (4a) über einen Spannungsteiler (23, 24, 25, 26; 28, 29) von der
Eingangsspannung (Uc) speisbar ist, daß die zweite
Klemme (16) der Ni-Cd-ZeIIe (5) über einen Begrenzungswiderstand (17) mit der zweiten Versorgungsleitung
(4a) verbunden ist, wobei der Begrenzungswiderstand (17) beim Ausfall der
Eingangsspannung (Uc) einen Ladestromkreis für einen zwischen die beiden Versorgungsleitungen (3a,
4a) geschatteten Pufferkondensator (18) bildet, daß ferner parallel zum Puffe-Uondensator (18) die
Reihenschaltung einer Diode (19) und einer Stabilisierungsdiode (20), deren gt "seinsame Durchlaßspannung
größer ist als die Spannung zwischen den beiden Versorgungsleitungen (3a und 4a), geschaltet
ist, und beide Dioden (19, 20) in Durchlaßrichtung gepolt sind, wobei sich die Diode (19) auf der Seite
der zweiten Versorgungsleitung (4a) befindet, und daß außerdem die zweite Klemme (16) der
Ni-Cd-ZeIIe (5) über einen weiteren Widerstand (21) mit dem zweiten Speiseanschluß (7) des Schaltkreises
(8) und dem Verbindungspunkt (22) zwischen der Diode (19) und der Stabilisierungsdiode (20)
verbunden ist.
2. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsteiler
zur Speisung des Verbrauchers (1) eine Stabilisierungseinrichtung (23, 24, 25, 26; 28, 29) mit einer
Referenzdiode (26, 29) dient, und daß als Referenzdiode (26,29) sowie als Stabilisierungsdiode (20) zur
Begrenzung der Speisespannung für den Schaltkreis (8) im Falle eines Unterbruches der Ni-Cd-ZeIIe (5)
GaAsP-Leuchtdioden dienen, während die mit der Stabilisierungsdiode (20) in Reihe geschaltete Diode
(19)eineGe-Diodeist.
3. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Leuchtdiode
ausgebildete .Stabilisierungsdiode (20) gleichzeitig zur optischen Anzeige eines Unterbruches der
Ni-Cd-ZeIIe (5) verwendbar ist und daß zur Anzeige eines Kurzschlusses der Ni-Cd-ZeIIe (5) die Reihenschaltung
eines Widerstandes (31) mit einer weiteren Leuchtdiode (32) zum Begrenzungswiderstand (17)
parallel geschaltet ist.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Speisung eines Schaltkreises sowie eines von
diesem impulsweise gesteuerten Verbrauchers mit einer aufladbaren Ni-Cd-ZeIIe nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Es sind elektrisch angetriebene Uhren, insbesondere Schaltuhren für periodisch wiederkehrende Schaltaufgaben
vorhanden, in denen ein Impulsuntersetzer nach einer bestimmten Anzahl Schwingungen eines Quarzes
einen Impuls an einen elektrischen Schrittmotor zur Betätigung eines Uhrwerkes abgibt Ein integrierter
Schaltkreis (im folgenden IC genannt) dient als Impulsuntersetzer. Dessen Speisespannung muß zur
Sicherstellung seiner Funktionsfähigkeit in relativ
f> engen Grenzen konstant gehalten werden. Bei hochohmiger
Spannungsquelle bewirkt der Impuls für den Schrittmotor ein für den IC unzulässiges Absinken der
Speisespannung.
Eine von einer Eingangsspannung her dauernd geladene Ni-Cd-ZeMe, die beim Ausfall der Eingangsspannung den Betrieb der Uhr über mehrere Stunden
aufrecht erhält, dient bei der bekannten Schaltungsanordnung als Gangreserve. Die Ni-Cd-ZeIIe speist ferner
den IC und bildet mit ihrer nahezu lastunabhängigen Klemmenspannung von 1,1 ... 1,4 V die Betriebsspannung
des IC auch während der Stoßbelastung durch den Schrittmotor. Eine weitere Maßnahme zum Konstanthalten
der Spannung für die Speisung des IC ist daher nicht nötig.
Eine solche Schaltung weist jedoch den Nachteil auf, daß bei defekter Ni-Cd-ZeIIe die Uhr auch beim
Vorhandensein der Eingangsspannung nicht mehr weiterläuft: Bei einem Kurzschluß der Ni-Cd-ZeIIe
bleibt die Uhr stehen und bei einer Unterbrechung wird
der IC durch Überspannung zerstört.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu
schaffen, bei der die Betriebsfähigkeit des Schaltkreises sowohl bei einem Kurzschluß ~ls auch bei einem
•to Unterbruch der Ni-Cd-ZeIIe erhalten bleibt, wenigstens
solange die Eingangsspannung noch vorhanden ist.
Die Erfindung besteht in den im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmalen.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. I ein Schaltschema einer Uhr,
F i g. 2 und 3 zwei Schaltschemata nach der Erfindung.
In den nachfolgend beschriebenen Figuren sind für
gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet. In allen drei Figuren ist ein Schrittschaltmotor I eines nicht
dargestellten Räderwerkes über einen Transistor 2 an zwei Versorgungsleitungen 3 und 4 angeschlossen. Im
bekannten Beispiel der Fig. 1 sind die beiden Versorgungsleitungen 3 und 4 mit den Klemmen einer
Ni-Cd-ZeIIe 5 sowie mit zwei Speiseanschlüssen 6 und 7 eines IC 8 verbunden. Die Klemmenspannung der
Ni-Cd-ZeIIe 5 bildet die Speisespannung für den IC 8. Die Ni-Cd-ZeIIe 5 ist über eine Diode 9 und einen
M Vorwiderstand 10 an zwei eine Eingangsspannung Uc
aufweisende Klemmen 11 und 12 angeschlossen.
Ein in allen drei Figuren gleiches Netzwerk 13 mit einem Quarz 14 steuert zusammen mit dem IC 8 und
dem Transistor 2 den Verbraucher, im vorliegenden Fall den Schrittmotor 1.
In den beiden nachfolgend gemeinsam beschriebenen Schaltungen der F i g. 2 und 3 erfolgt im Gegensatz zur
Schaltung der F i g. I die Speisung des Schrittschaltmo-
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE2814851C3 true DE2814851C3 (de) | 1980-10-02 |
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ID=4246235
Family Applications (1)
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| DE2814851A Expired DE2814851C3 (de) | 1978-03-20 | 1978-04-06 | Schaltungsanordnung zur Speisung eines Schaltkreises sowie eines von diesem impulsweise gesteuerten Verbrauchers |
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Families Citing this family (3)
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- 1979-03-19 SE SE7902464A patent/SE7902464L/xx not_active Application Discontinuation
Also Published As
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|---|---|
| FR2420905A7 (fr) | 1979-10-19 |
| DE2814851A1 (de) | 1979-09-27 |
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| SE7902464L (sv) | 1979-09-21 |
| CH613346GA3 (en) | 1979-09-28 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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