DE3735199A1

DE3735199A1 - Electrical switching arrangement, especially a mains voltage stabiliser

Info

Publication number: DE3735199A1
Application number: DE19873735199
Authority: DE
Inventors: Carl Spitzenberger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-08-01
Filing date: 1987-10-17
Publication date: 1989-02-09
Also published as: DE3735199C2

Abstract

In the case of a circuit arrangement (for example a mains voltage stabiliser) for producing a stabilised output AC voltage from an input AC voltage, two AC voltage signals are produced in the input circuit of the circuit arrangement, which signals are each composed of a DC voltage component and an AC voltage component whose frequency is identical to the input AC voltage. One half-cycle of the AC voltage components is in each case used in normal operation to induce the output voltage by suitably driving a [lacuna] the current through a primary circuit of an output transformer whose secondary supplies the output AC voltage. The DC voltage component of the AC voltage signals provides a contribution to the output AC voltage when the input AC voltage falls below a predetermined nominal value or the output of the circuit arrangement is loaded more heavily than in normal operation. The DC voltage component of the AC voltage signals thus forms a voltage reserve, which can be used to compensate for any drops in the output AC voltage.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltungs anordnung, insbes. auf einen Netzspannungskonstanthalter entsprechend Oberbegriff Patentanspruch 1.The invention relates to an electrical circuit arrangement, especially on a mains voltage stabilizer according to the preamble of claim 1.

In verschiedenen Bereichen werden Wechselspannungen und dabei insbes. auch sinusförmige Wechselspannungen benötigt, die eine möglichst konstante Amplitude aufweisen. So erfordern beispielsweise elektrische oder elektronische Geräte vielfach für einen einwandfreien Betrieb bzw. eine einwandfreie Arbeitsweise eine in ihrer Amplitude stabilisierte Netz spannung und können somit nicht unmittelbar an dem üblichen Versorgungsnetz bzw. an der üblichen Netzspannung betrieben werden.AC voltages are present in different areas in particular also requires sinusoidal AC voltages that have an amplitude that is as constant as possible. So require for example, electrical or electronic devices in many cases for proper operation or flawless Operation of a network stabilized in its amplitude voltage and can therefore not directly at the usual Supply network or operated at the usual mains voltage will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schaltungsanordnung, insbes. einen Netzspannungskonstant halter aufzuzeigen, die bzw. der ohne große Verluste und mit extrem kleiner Regelzeit eine stabilisierte Ausgangswechsel spannung liefert.The invention has for its object an electrical Circuit arrangement, in particular a constant mains voltage to show the holder who without major losses and with extremely short control time a stabilized output change tension supplies.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine elektrische Schaltungs anordnung erfindungsgemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.To solve this problem is an electrical circuit arrangement according to the characterizing part of the Claim 1 trained.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung beruht auf dem Prinzip, daß in dem Eingangsschaltkreis der Schaltungsanordnung zwei Wechselspannungssignale erzeugt werden, die sich jeweils aus einem Gleichspannungsanteil und aus einem mit der Eingangswechselspannung frequenzgleichen Wechselspannungsanteil zusammensetzen. Durch entsprechende Steuerung der wenigstens einen Einrichtung zur Steuerung des Stromes in dem wenigstens einen Primärstromkreis des Aus gangstransformators wird im Normalbetrieb lediglich jeweils eine Halbwelle der Wechselspannungsanteile zum Induzieren der Ausgangswechselspannung in der Sekundärwicklung des Aus gangstransformators verwendet, während der Gleichspannungs anteil der Wechselspannungssignale dann einen Beitrag für die Ausgangswechselspannung liefert, wenn die Eingangswechsel spannung unter ihren Sollwert abfällt oder aber der Ausgang der Schaltungsanordnung stärker als im Normalbetrieb belastet wird. Der Gleichspannungsanteil der von dem Eingangsschalt kreis erzeugten Wechselspannungssignale bildet somit eine Spannungsreserve bzw. einen Puffer, mit welcher bzw. mit welchem eventuelle Einbrüche in der Ausgangswechselspannung ausgeglichen werden können.The mode of operation of the circuit arrangement according to the invention is based on the principle that in the input circuit Circuit arrangement generates two AC voltage signals be, each consisting of a DC voltage component and from a frequency equal to the input AC voltage Assemble the AC voltage component. By appropriate Control of the at least one device for controlling the Current in the at least one primary circuit of the off aisle transformer is only used in normal operation a half wave of the AC voltage components to induce the AC output voltage in the secondary winding of the off gear transformer used during the DC voltage portion of the AC signals then make a contribution to the Output AC voltage returns when the input changes voltage drops below its setpoint or the output the circuit arrangement is more heavily loaded than in normal operation becomes. The DC component of the input switch circuit generated AC voltage signals thus forms a Voltage reserve or a buffer with which or with what possible drops in the AC output voltage can be compensated.

Unabhängig von der sonstigen Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist deren Ausgangsschaltkreis so aus gebildet, daß die von dem Eingangsschaltkreis erzeugten Wechselspannungssignale jeweils nur während ihrer um 180° gegeneinander phasenverschobenen Halbwellen, in denen sich der Gleichspannungsanteil und der Wechselspannungsanteil jeweils addieren, in der Sekundärwicklung des Ausgangs transformators die Ausgangswechselspannung induzieren, und zwar während der genannten Halbwelle des einen Wechsel spannungssignals in der einen Polarität und während der genannten Halbwellen des anderen Wechselspannungssignals in der anderen Polarität, so daß sich am Ausgang der Schaltungs anordnung die stabilisierte Ausgangswechselspannung ergibt.Regardless of the other training of the invention Circuit arrangement is their output circuit from formed that generated by the input circuit AC voltage signals only during their 180 ° phase-shifted half-waves in which the DC voltage component and the AC voltage component add each, in the secondary winding of the output transformers induce the AC output voltage, and during the half-wave of a change voltage signal in one polarity and during the mentioned half-waves of the other AC voltage signal in the other polarity, so that at the output of the circuit arrangement gives the stabilized AC output voltage.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter ansprüche.Further developments of the invention are the subject of the sub Expectations.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below with the aid of the figures Embodiment explained in more detail. Show it:

Fig. 1 das elektrische Schaltbild eines Netzspannungskon stanthalters gemäß der Erfindung; Figure 1 shows the electrical diagram of a Netzspannungskon stanthalters according to the invention.

Fig. 2 den zeitlichen Verlauf einiger Spannungen bei dem Netzspannungskonstanthalter nach Fig. 1. FIG. 2 shows the course over time of some voltages in the line voltage stabilizer according to FIG. 1.

Der in der Fig. 1 dargestellte Netzspannungskonstanthalter besteht im wesentlichen aus einem Eingangsschaltkreis 1, aus einem Ausgangsschaltkreis 2 sowie aus einem Steuer- und Regelschaltkreis 3. Der Eingangsschaltkreis 1 besitzt die beiden, den Eingang des Netzspannungskonstanthalters bilden den Anschlüsse 4 und 5 sowie drei schaltungsinterne An schlüsse 6, 7 und 8, die zwei schaltungsinterne Ausgänge des Eingangsschaltkreises bilden, und zwar einen Ausgang zwischen den Anschlüssen 6 und 8 und einen Ausgang zwischen den Anschlüssen 7 und 8.The mains voltage stabilizer shown in FIG. 1 essentially consists of an input circuit 1 , an output circuit 2 and a control circuit 3 . The input circuit 1 has the two, the input of the mains voltage stabilizer form the connections 4 and 5 and three internal connections to connections 6 , 7 and 8 , which form two internal outputs of the input circuit, namely an output between the connections 6 and 8 and an output between connections 7 and 8 .

Der Ausgangsschaltkreis 2 besitzt die beiden Anschlüsse 9 und 10, die den Ausgang des Netzspannungskonstanthalters bilden und an die der mit dem Netzspannungskonstanthalter zu betreibende Verbraucher 11 angeschlossen ist. In der Fig. 1 ist nur ein solcher Verbraucher dargestellt. Selbstver ständlich ist es auch möglich, an die Anschlüsse 9 und 10 mehrere Verbraucher 11 anzuschließen. Weiterhin besitzt der Ausgangsschaltkreis 2 drei schaltungsinterne Anschlüsse 12, 13 und 14, die zwei schaltungsinterne Eingänge für den Ausgangsschaltkreis bilden, und zwar einen Eingang zwischen den Anschlüssen 12 und 14 und einen Eingang zwischen den Anschlüssen 13 und 14, wobei der Ausgangsschaltkreis 2 in jedem zwischen den Anschlüssen 12 und 14 bzw. 13 und 14 gebildeten Eingangsstromkreis jeweils ein elektrisch steuer bares Element mit einer in ihren elektrischen Leitwert durch ein Steuersignal veränderbaren Steuerstrecke aufweist. Bei der dargestellten Ausführungsform sind diese Elemente jeweils von einem Leistungstransistor 15 bzw. 16 gebildet, wobei die Steuerstrecken dann die Kollektor-Emitter-Strecken dieser Transistoren sind. Von dem Steuer- und Regelschaltkreis 3 werden diese elektrisch steuerbaren Elemente bzw. Tran sistoren 15 und 16 im Gegentakt mit einem Steuersignal mit Netzspannungsfrequenz angesteuert, d.h. geöffnet und ge schlossen. Diese in dem Steuer- und Regelschaltkreis er folgten Steuersignale sind einerseits von der Netzspannung am Eingang des Netzspannungskonstanthalters (Anschlüsse 4 und 5) sowie andererseits von der Spannung am Ausgang des Netz spannungskonstanthalters (Anschlüsse 9 und 10) abgeleitet. The output circuit 2 has the two connections 9 and 10 which form the output of the mains voltage stabilizer and to which the consumer 11 to be operated with the mains voltage regulator is connected. Only one such consumer is shown in FIG. 1. Of course, it is also possible to connect several consumers 11 to the connections 9 and 10 . Furthermore, the output circuit 2 has three in-circuit connections 12 , 13 and 14 , which form two in-circuit inputs for the output circuit, namely an input between the connections 12 and 14 and an input between the connections 13 and 14 , the output circuit 2 in each between the connections 12 and 14 or 13 and 14 formed input circuit each have an electrically controllable element with a control path which can be changed in its electrical conductance by a control signal. In the embodiment shown, these elements are each formed by a power transistor 15 or 16 , the control paths then being the collector-emitter paths of these transistors. From the control and regulating circuit 3 , these electrically controllable elements or transistors 15 and 16 are driven in push-pull with a control signal at the mains voltage frequency, ie opened and closed. These in the control and regulating circuit he followed control signals are derived on the one hand from the mains voltage at the input of the mains voltage stabilizer (connections 4 and 5 ) and on the other hand from the voltage at the output of the mains voltage stabilizer (connections 9 and 10 ).

Wie die Fig. 1 zeigt, sind jeweils die Anschlüsse 6 und 12, 7 und 13 sowie 8 und 14 des Eingangsschaltkreises 1 bzw. des Ausgangsschaltkreises 2 miteinander verbunden, wobei bei der praktischen Ausführung des Netzspannungskonstanthalters diese schaltungsinternen Anschlüsse 6, 8 sowie 12-14 in der Regel nicht konkret ausgebildet, sondern Teil von Verbindungs leitungen zwischen dem Eingangsschaltkreis 1 und dem Aus gangsschaltkreis 2 sind. In der Fig. 1 sind diese schaltungs internen Anschlüsse 6-8 sowie 12-14 hauptsächlich zum besseren Verständnis der Funktionsweise des Netzspannungs konstanthalters angegeben.As shown in FIG. 1, the connections 6 and 12 , 7 and 13 as well as 8 and 14 of the input circuit 1 and of the output circuit 2 are connected to one another, these internal connections 6 , 8 and 12-14 in the practical implementation of the mains voltage stabilizer generally not specifically designed, but part of connecting lines between the input circuit 1 and the output circuit 2 are. In Fig. 1, these circuit-internal connections 6-8 and 12-14 are mainly given for a better understanding of the functioning of the mains voltage constant.

Der Eingangsschaltkreis 1 liefert an seinen schaltungs internen Anschlüssen 6 und 7 jeweils bezogen auf den ge meinsamen Anschluß 8, der z.B. die Schaltungsmasse oder ein anderes für den Eingangsschaltkreis 1 und den Ausgangs schaltkreis 2 gemeinsames Potential bildet, zwei gegen phasige, d.h. um 180° phasenverschobene Wechselspannungs signale U 1 und U 2, die sich jeweils aus einem Wechselspan nungsanteil U 3 bzw. U 4 sowie aus einem Gleichspannungsanteil U 5 zusammensetzen. Die Wechselspannungsanteile U 3 und U 4 weisen gleiche Größe auf, sind jedoch um 180° phasenver schoben. Bei der dargestellten Ausführung beträgt der Gleichspannungsanteil etwa 20 Volt und die Wechselspannungs anteile U 3 und U 4 etwa 70 Volt (effektiv) bzw. 100 Volt (Spitze), so daß sich durch Überlagerung der Gleichspannung U 5 mit der Wechselspannung U 3 bzw. U 4 die beiden gegen phasigen Spannungen U 1 = (U 5 + U 3) und U 2 = (U 5-U 4) ergeben, deren positives Maximum jeweils 120 Volt und negatives Maximum jeweils 80 Volt beträgt und von denen die Spannung U 1 immer dann ihr positives Maximum aufweist, wenn die Spannung U 2 ihr negatives Maximum besitzt, während die Spannung U 2 ihr positives Maximum dann aufweist, wenn die Spannung U 2 ihr negatives Maximum besitzt.The input circuit 1 provides at its circuit internal connections 6 and 7 each with respect to the common connection 8 , which, for example, the circuit ground or another for the input circuit 1 and the output circuit 2 forms a common potential, two against phase, ie phase-shifted by 180 ° AC signals U 1 and U 2 , each composed of an AC voltage component U 3 or U 4 and a DC voltage component U 5 . The AC voltage components U 3 and U 4 have the same size, but are phase-shifted by 180 °. In the illustrated embodiment, the DC voltage component is approximately 20 volts and the AC voltage components U 3 and U 4 are approximately 70 volts (effective) and 100 volts (peak), so that by superimposing the DC voltage U 5 with the AC voltage U 3 and U 4 give the two against phase voltages U 1 = (U 5 + U 3 ) and U 2 = (U 5 - U 4 ), the positive maximum of which is 120 volts and the negative maximum of 80 volts and of which the voltage U 1 is always then has its positive maximum when the voltage U 2 has its negative maximum, while the voltage U 2 has its positive maximum when the voltage U 2 has its negative maximum.

Zur Erzeugung der beiden Spannungen U 1 und U 2 besitzt der Eingangsschaltkreis 1 einen Transformator 17 mit einer parallel zu den Anschlüssen 4 und 5 liegenden Primärwicklung 18 sowie mit zwei Sekundärwicklungen 19 und 20. Die Sekundär wicklung 19 bildet mit ihren beiden Enden die Anschlüsse 6 und 7 und besitzt außerdem einen Mittelanzapf- bzw. einen mittleren Anschluß 21, so daß sich die Sekundärwicklung 19 aus den beiden Wicklungsteilen 19′ und 19′′ zusammensetzt, an denen die Wechselspannungen U 3 und U 4 anliegen.To generate the two voltages U 1 and U 2 , the input circuit 1 has a transformer 17 with a primary winding 18 lying parallel to the connections 4 and 5 and with two secondary windings 19 and 20 . The secondary winding 19 forms with its two ends, the connections 6 and 7 and also has a central tap or a central connection 21 , so that the secondary winding 19 is composed of the two winding parts 19 'and 19 '', to which the AC voltages U 3 and U 4 .

An die Sekundärwicklung 20 ist ein Brückengleichrichter 22 angeschlossen, dessen negativer Ausgang mit dem schaltungs internen Anschluß 8 und dessen positiver Ausgang mit dem Anschluß 21 verbunden sind. Parallel zu dem positiven Ausgang der Gleichrichterschaltung 22 und dem Anschluß 8 liegt ein Lade- bzw. Siebkondensator 23.A bridge rectifier 22 is connected to the secondary winding 20 , the negative output of which is connected to the internal circuit connection 8 and the positive output of which is connected to the connection 21 . In parallel to the positive output of the rectifier circuit 22 and the connection 8 there is a charging or filter capacitor 23 .

An den internen Anschlüssen 12 und 13 des Ausgangsschalt kreises liegen wiederum bezogen auf den gemeinsamen Anschluß 14 die beiden Spannungen U 1 und U 2 an, wobei der Ausgangs schaltkreis 2 so ausgebildet ist und auch dessen Transistoren 15 und 16 so durch den Steuer- und Regelschaltkreis 3 angesteuert werden, daß in der ersten Halbperiode T 1 der Spannung am Eingang 4/5, d.h. dann, wenn die Spannung U 1 den Gleichspannungsanteil U 5 übersteigt, durch den Verbraucher 11 ein Strom in der einen Richtung und in der zweiten Halb periode T 2, in der die Spannung U 2 den Gleichspannungsanteil U 5 in positiver Richtung übersteigt, durch den Verbraucher 11 ein Strom in der anderen Richtung fließt, wobei die zwischen den Anschlüssen 9 und 10 liegende Ausgangswechselspannung etwa 220 Volt (effektiv) beträgt. Im Normalbetrieb liegt an den gesperrten Transistoren 15 und 16 bzw. an deren Kollek tor-Emitter-Strecke imwesentlichen nur der Gleichspannungs anteil U 5 an.At the internal connections 12 and 13 of the output switching circuit are in turn based on the common connection 14, the two voltages U 1 and U 2 , the output circuit 2 being designed and its transistors 15 and 16 so by the control circuit 3 controlled that in the first half period T 1 of the voltage at the input 4/5 , that is, when the voltage U 1 exceeds the DC voltage component U 5 , by the consumer 11 a current in one direction and in the second half period T 2, in which the voltage U 2 the direct voltage component U exceeding 5 in the positive direction, a current flows through the load 11 in the other direction, the output AC voltage applied between the terminals 9 and 10 is about 220 volts (rms). In normal operation, essentially only the direct voltage component U 5 is present at the blocked transistors 15 and 16 or at their collector-emitter path.

Der Ausgangsschaltkreis 2 weist einen Transformator 24 mit einer Sekundärwicklung 25 auf, welch letztere die Anschlüsse 9 und 10 bildet. Der Transformator 24 besitzt zwei getrennte Primärwicklungen 26 und 27, die gegenphasig angeschlossen sind, d.h. die Primärwicklung 26 bildet mit ihrem in der Fig. 1 oberen Anschluß den Anschluß 12 und ist mit ihrem in der Fig. 1 unteren Anschluß über eine Schutzdiode 28 mit dem Kollektor des Transistors 15 verbunden, dessen Emitter über einen Widerstand 29 an den Anschluß 14 angeschlossen ist. Der den oberen Anschluß der Primärwicklung 26 entsprechende obere Anschluß der Primärwicklung 27 ist über eine Schutzdiode 30 mit dem Kollektor des Transistors 16 verbunden, dessen Emitter über eine Widerstand 31 an den Anschluß 14 ange schlossen ist. Das dem unteren Ende der Primärwicklung 26 entsprechende untere Ende der Primärwicklung 27 bildet den Anschluß 13. Durch die beschriebene Ausbildung des Trans formators 24 bzw. durch den gegenphasigen Anschluß der beiden Primärwicklungen 26 und 27 wird einerseits eine Kompensation des durch den Gleichstromanteil U 5 erzeugten Magnetflußes im Transformator 24 erreicht sowie bei der beschriebenen Ausbildung der Spannungen U 1 und U 2 und der Gegentakt- Ansteuerung der Transistoren 15 und 16 die angestrebte Wechselspannung am Ausgang des Netzkonstanthalters (Klemmen 9 und 10) erhalten.The output circuit 2 has a transformer 24 with a secondary winding 25 , the latter forming the connections 9 and 10 . The transformer 24 has two separate primary windings 26 and 27 which are connected in phase opposition, ie the primary winding 26 forms the connection 12 with its upper connection in FIG. 1 and is connected with its lower connection in FIG. 1 via a protective diode 28 to the Collector of transistor 15 connected, the emitter of which is connected to terminal 14 via a resistor 29 . The upper connection of the primary winding 26 corresponding upper connection of the primary winding 27 is connected via a protective diode 30 to the collector of the transistor 16 , the emitter of which is connected to the connection 14 via a resistor 31 . The lower end of the primary winding 27 corresponding to the lower end of the primary winding 26 forms the connection 13 . The described construction of the Trans formators 24 and by the anti-phase terminal of the two primary windings 26 and 27, a compensation of the magnetic flux generated by the direct current component U 5 on the one hand achieved in the transformer 24 as well as in the described embodiment of the voltages U 1 and U 2 and the Push-pull control of transistors 15 and 16 receive the desired AC voltage at the output of the line stabilizer (terminals 9 and 10 ).

Die beiden Transistoren 15 und 16 werden an ihrer Basis durch die beiden sinusförmigen, oben bereits erwähnten Steuer signale so im Gegentakt angesteuert, daß der Transistor 15 während der Halbperiode T 1 und der Transistor 16 während der Halbperiode T 2 öffnen, wobei der Strom durch die Transistoren jeweils zumindest annähernd proportional zur Amplitude des an der Basis anliegenden Steuersignals ist. Zur Erzeugung der Steuersignale für die Ansteuerung der Transistoren 15 und 16 enthält der Steuer- und Regelschaltkreis 3 einen Wechsel spannungsgenerator bzw. Oszillator 32, dessen Ausgangssignal einem Eingang eines Verstärkers 33 zugeführt wird, der an zwei gegenphasigen Ausgängen die sinusförmigen Ansteuer signale für die Transistoren 15 und 16 liefert. Der Generator 32 ist mit der am Eingang des Netzspannungskonstanthalters (Anschlüsse 4 und 5) anliegenden Wechselspannung synchroni siert. Hierfür weist der Steuer- und Regelschaltkreis 3 einen Signalformer 34 auf, der aus der Netzspannung ein Recht ecksignal bildet, welches dann über ein Filter 35 dem Generator 32 als Synchronisationssignal zugeführt wird. The two transistors 15 and 16 are driven at their base by the two sinusoidal control signals mentioned above in push-pull so that the transistor 15 during the half period T 1 and the transistor 16 open during the half period T 2 , the current through the Transistors is at least approximately proportional to the amplitude of the control signal applied to the base. To generate the control signals for controlling the transistors 15 and 16 , the control and regulating circuit 3 contains an alternating voltage generator or oscillator 32 , the output signal of which is fed to an input of an amplifier 33 which, at two outputs in phase opposition, the sinusoidal control signals for the transistors 15 and 16 delivers. The generator 32 is synchronized with the AC voltage present at the input of the mains voltage stabilizer (connections 4 and 5 ). For this purpose, the control and regulating circuit 3 a signal conditioner 34 which forms wave signal from the mains voltage a right which then the generator 32 is supplied as a synchronizing signal via a filter 35th

Bei der dargestellten Ausführungsform weist der Steuer- und Regelschaltkreis einen Eingang 36 auf, an welchem beispiels weise mit Hilfe eines Gleichspannungssignals die Amplitude oder Phasenlage des Synchronisationssignals für den Generator 32 und damit auch die Phasenlage des von diesem Generator gelieferten Signals in bezug auf die Netzspannung verändert werden kann, um hierdurch beispielsweise eine Steuerung der Größe und/oder Phasenlage der Ausgangsspannung des Netz konstanthalters an den Anschlüssen 9 und 10 zu ermöglichen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist dieser Anschluß 36 mit dem Signalformer 34 verbunden, d.h. durch Änderung der am Eingang 36 anliegenden Spannung kann die Amplitude des von dem Signalformers 34 gelieferten Signals verändert werden. Auch eine Änderung der Phasenlage des betreffenden Signals ist möglich, und zwar beispielsweise durch eine dem Filter 35 zugeführte Steuerspannung. Die Synchronisation des Generators 32 mit der Netzfrequenz kann auf die unterschiedlichste Weise und den unterschiedlichsten Mitteln erreicht werden, so beispielsweise auf analoge oder digitale Weise usw.In the embodiment shown, the control and regulating circuit has an input 36 at which, for example, with the aid of a DC voltage signal, the amplitude or phase position of the synchronization signal for the generator 32 and thus also the phase position of the signal supplied by this generator changes with respect to the mains voltage can be made possible in this way, for example, to control the size and / or phase position of the output voltage of the network at the terminals 9 and 10 . In the embodiment shown, this connection 36 is connected to the signal shaper 34 , ie the amplitude of the signal supplied by the signal shaper 34 can be changed by changing the voltage present at the input 36 . A change in the phase position of the signal in question is also possible, for example by means of a control voltage supplied to the filter 35 . The synchronization of the generator 32 with the mains frequency can be achieved in a wide variety of ways and means, for example in an analog or digital manner, etc.

Der Verstärker 33 besitzt neben dem mit dem Generator 32 verbundenen Eingang noch einen zweiten Eingang, dem über einen beispielsweise von den beiden Widerständen 37 und 38 gebildeten Spannungsteiler und über die Leitung 39 ein Signal zugeführt wird, welches proportional zur Ausgangsspannung des Netzspannungskonstanthalters ist. Dieses Signal wird in dem Verstärker 33 zu dem von dem Generator 32 gelieferten Signal derart addiert, daß immer dann, wenn die Spannung an den Anschlüssen 9 und 10 (wegen einer Verringerung der Netz spannung an den Anschlüssen 4 und 5 oder aber wegen einer erhöhten Last 11 an den Anschlüssen 9 und 10) unter den vorgegebenen Spannungswert von 220 Volt (effektiv) absinkt, die beiden Transistoren 15 und 16 während der Halbperioden T 1 bzw. U 2 stärker als im Normalbetrieb geöffnet werden, wobei dann durch den Gleichspannungsanteil U 5 der Spannungen U 1 und U 2 ein Stromfluß durch die Primärwicklungen 26 und 27 möglich ist, mit dem der Spannungsabfall an den Anschlüssen 9 und 10 wieder ausgeglichen wird. Der Gleichspannungsanteil U 5 steht somit als Reserve zum Ausregeln bzw. zum Kompensieren von Spannungsänderungen an den Anschlüssen 9 und 10 zur Ver fügung, so daß auf diese Weise bei Änderungen der Netz spannung am Eingang des Netzspannungskonstanthalters sowie bei Änderung der Last am Ausgang dieses Netzspannungskon stanthalters eine konstante Ausgangsspannung an den An schlüssen 9 und 10 erreicht wird.In addition to the input connected to the generator 32 , the amplifier 33 also has a second input, to which a signal is supplied via a voltage divider, for example formed by the two resistors 37 and 38 , and via the line 39 , which signal is proportional to the output voltage of the mains voltage stabilizer. This signal is added in the amplifier 33 to the signal supplied by the generator 32 such that whenever the voltage at terminals 9 and 10 (due to a reduction in the mains voltage at terminals 4 and 5 or because of an increased load 11 at the connections 9 and 10 ) drops below the predetermined voltage value of 220 volts (effectively), the two transistors 15 and 16 are opened more during the half-periods T 1 and U 2 than in normal operation, the DC voltage component U 5 then Voltages U 1 and U 2, a current flow through the primary windings 26 and 27 is possible, with which the voltage drop at the terminals 9 and 10 is compensated again. The DC voltage component U 5 is thus available as a reserve for correcting or compensating for voltage changes at the connections 9 and 10 , so that in this way, when the mains voltage changes at the input of the mains voltage stabilizer and when the load at the output of this mains voltage constant is changed a constant output voltage at the connections 9 and 10 is reached.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Ab wandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung tragende Gedanke verlassen wird.The invention has been described above using an exemplary embodiment described. It is understood that changes and Ab Conversions are possible without thereby of the invention supporting thought is left.

Claims

1.Electrical circuit arrangement, in particular mains voltage stabilizer, for generating a stabilized AC output voltage from an AC input voltage to be stabilized with an input for the AC input voltage and with at least one output for the AC output voltage which is the same frequency as the AC input voltage, characterized by an output circuit ( 2 ) which is provided by a Output transformer ( 24 ), which has at least one secondary winding ( 25 ) forming the output and at least one primary circuit formed by a primary winding ( 26 , 27 ), and at least one controlling the current in the primary circuit of the output transformer ( 24 ) as a function of a control signal A direction ( 15 , 16 ) is formed, which has a control circuit located in the primary circuit, and by an input circuit ( 1 ), which forms the input for the AC input voltage and from which this input change Voltage for driving the at least one primary circuit of the output transformer ( 24 ) generates two AC signals ( U 1 , U 2 ), each of which consists of a DC voltage component ( U 5 ) and an AC voltage component ( U 3 , U 4 ) which is of the same frequency as the input AC voltage and which in relation to their one half-waves, in which the DC voltage component ( U 5 ) and AC voltage component ( U 3 , U 4 ) add up, are phase-shifted by 180 °, the one generated by a control and regulating circuit ( 3 ) and in its The magnitude of the at least one control signal dependent on the output AC voltage is an AC voltage which is at the same frequency as and synchronized with the AC input voltage and with which the current in the at least one primary circuit of the output transformer ( 24 ) during said one half-wave of the AC voltage supplied by the input circuit ( 1 ) Signals ( U 1 , U 2 ) by the device ( 15 , 16 ) or their control path is controlled in such a way that the stabilized output AC voltage results.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the input circuit ( 1 ) has an input transformer ( 17 ) with an input of the circuit arrangement forming primary winding ( 18 ) and with at least two secondary windings ( 19 ', 19 '') for generation the AC voltage components (U 3, U 4) of the AC voltage signals (U 1, U 2) and at least one DC voltage source (20, 22) voltage signals to produce the DC voltage component of the AC supplied from the input circuit (1) (U 1, U 2) having.

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the at least two secondary windings of the input transformer ( 17 ) are separate windings.

4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that each of the secondary windings ( 19 ', 19 '') of the input transformer ( 17 ) serving to generate the AC voltage component ( U 3 , U 4 ) is assigned a DC voltage source ( 20 , 22 ).

5. A circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the secondary windings ( 19 ', 19 '') used to generate the AC voltage component ( U 3 , U 4 ) is assigned a common DC voltage source ( 20 , 22 ).

6. Circuit arrangement according to one of claims 2 to 5, characterized in that the at least one DC voltage source ( 20 , 22 ) in series with the secondary windings ( 19 ', 19 '') of the input transformer ( 17 ).

7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that the two windings ( 19 ', 19 '') of the input transformer ( 17 ) form a common secondary winding ( 19 ) with center tap ( 21 ), and that this center tap with a pole of DC voltage source ( 20 , 22 ) is the verbun.

8. Circuit arrangement according to one of claims 2 to 7, characterized in that to form the at least one DC voltage source of the input transformer ( 17 ) has at least one further secondary winding ( 20 ) to which a rectifier device ( 22 ), preferably a bridge rectifier is connected.

9. Electrical circuit arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the output transformer ( 24 ) of the output circuit ( 2 ) has two primary circuits each formed by a primary winding ( 26 , 27 ), and that one parallel to each of these primary circuits Secondary winding ( 19 ', 19 '') is in series with the at least one DC voltage source ( 20 , 22 ).

10. Circuit arrangement according to claim 9, characterized in that the two primary windings ( 26 , 27 ) of the output transformer ( 24 ) are separate windings, and that each of these windings in series with a device ( 15 , 16 ) for controlling the current or with the control line of this facility.

11. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that the at least one device for controlling the current through the at least one primary winding of the output transformer ( 24 ) is formed by at least one transistor ( 15 , 16 ).

12. Circuit arrangement according to claim 11 in its back relationship to claim 10, characterized in that in series with each primary winding ( 26 , 27 ) of the output transformer ( 24 ) at least one with the control signal of the control and regulating circuit ( 3 ) driven transistor ( 15 , 16 ) is provided.

13. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the input transformer ( 17 ) of the input circuit ( 1 ) for generating the AC voltage components ( U 3 , U 4 ) has a secondary winding ( 19 ) with center tap ( 21 ), the latter with one pole of the DC voltage source ( 20 , 22 ) is connected that the output transformer ( 24 ) of the output circuit ( 2 ) has two separate primary windings ( 26 , 27 ), and that these primary windings ( 26 , 27 ) of the output transformer ( 24 ) are connected in opposite poles such that a first connection ( 12 ) of a primary winding ( 26 ) from the output transformer ( 24 ) with a first connection ( 6 ) of the secondary winding ( 19 ) of the input transformer and the second connection of a primary winding ( 26 ) one end of the control path of a first device ( 15 ) for controlling the current is connected, during which the first connection of a primary wi cover ( 26 ) corresponding first connection of the other primary winding ( 27 ) with one end of the control path of a second device ( 16 ) for controlling the current and the second connection ( 13 ) of this other primary winding ( 27 ) with the second connection ( 7 ) Secondary winding ( 19 ) of the input transformer ( 17 ) is connected, and that the means for controlling the current through the primary windings ( 26 , 27 ) of the output transformer ( 24 ) with the other end of their control paths with the other pole of the DC voltage source ( 20 , 22nd ) are connected.

14. Electrical circuit arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in that the size of the at least one control signal supplied by the control and regulating circuit ( 3 ) is selected such that in normal operation the current in the at least one primary circuit of the output transformer ( 24 ) essentially only corresponds to the AC voltage component ( U 3 , U 4 ) of the AC voltage signals ( U 1 , U 2 ).

15. Circuit arrangement according to claim 13 or 14, characterized in that the control and regulating circuit ( 3 ) two phase-opposite, ie by 180 ° phase-shifted control signals for controlling one of the current flow through the primary windings ( 26 , 27 ) controlling a direction ( 15 , 16 ) supplies.

16. Circuit arrangement according to one of claims 1-15, characterized in that the control and regulating circuit ( 3 ) has a generator arrangement ( 32 ) which supplies the at least one control signal which is synchronous with the input AC voltage and has the same frequency, and that the generator arrangement ( 32 , 33 ) has a control input ( 39 ) for an auxiliary signal derived from the AC output voltage, with the aid of which the size of the least a control signal can be changed as a function of the size of the AC output voltage.

17. Circuit arrangement according to claim 16, characterized in that the control and regulating circuit ( 3 ) has a device ( 34 , 35 ) for generating a generator arrangement ( 32 , 33 ) supplied and derived from the input AC voltage synchronization signal.

18. Circuit arrangement according to claim 17, characterized in that the device ( 34 , 35 ) for generating the synchronization signal has means ( 36 ) with which a phase shift of the synchronization signal with respect to the input AC voltage is possible.

19. Circuit arrangement according to claim 17, characterized in that the device ( 34 , 35 ) for generating the synchronization signal has means ( 36 ) with which an amplitude change of the synchronization signal is possible.